直齿锥齿轮包络刨削成形方法技术
【技术实现步骤摘要】
直齿锥齿轮包络刨削成形方法
本专利技术涉及一种直齿锥齿轮的加工方法，是一种直齿锥齿轮包络刨削成形方法。
技术介绍
直齿锥齿轮是应用最广泛的零件之一，对于中小型直齿锥齿轮的加工，主要以展成刨齿法为主，该方法采用产形轮的思想，加工过程刀具往复运动的同时绕工作台轴线做回转运动。大型直齿锥齿轮的加工方法，有铣削法和刨齿法，利用成形刀具完成加工，也有利用靠模仿形进行加工的，这些方法普遍加工精度差，加工效率低，刀具和靠模制造成本高，更缺乏柔性，不适合大规模生产使用。随着冶金机械、电力机械、矿山机械、大型工程机械技术发展，解决直径超过3米的特大型直齿锥齿轮高精度、高效加工问题越来越重要，迫切需要新的技术方法。另一方面，数控技术和数控机床技术的发展，已经使得刨削技术既能保持加工效率高的属性，又能柔性地适应各种曲面加工成为可能。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种直齿锥齿轮包络刨削成形方法，可在数控刨床上加工各种直齿锥齿轮。本专利技术是面向特大型直齿锥齿轮的刨削加工法，无需特大型设备和专用刀具即可实现高效率、高精度的加工大型直齿锥齿轮。本专利技术方法同样适用各种...
【技术保护点】
一种直齿锥齿轮包络刨削成形方法，其中，直齿锥齿轮的齿面由与理论齿面相切的多棱面构成，所述多棱面包括k个与理论齿面相切的包络平面，相邻包络平面两两相交；数控刨床加工时，包括机床滑枕的主运动和四个跟随运动，所述四个跟随运动包括刀具跟随主运动在机床X方向的移动、刀具跟随主运动在机床Y方向移动、工件以ω1的速度跟随主运动的转动、刀具以ω2的速度跟随主运动的摆动；其特征在于，包括以下步骤：步骤一、随着工件的转动，当某一包络平面对应的圆锥母线的投影与工件轴线的投影在投影平面内共线时，在机床X方向和Y方向上调整刀具位置，并摆动刀具使刀具切削刃在投影平面上的投影与大端齿廓曲线在投影平面上的...
【技术特征摘要】
1.一种直齿锥齿轮包络刨削成形方法，其中，直齿锥齿轮的齿面由与理论齿面相切的多棱面构成，所述多棱面包括k个与理论齿面相切的包络平面，相邻包络平面两两相交；数控刨床加工时，包括机床滑枕的主运动和四个跟随运动，所述四个跟随运动包括刀具跟随主运动在机床X方向的移动、刀具跟随主运动在机床Y方向移动、工件以ω1的速度跟随主运动的转动、刀具以ω2的速度跟随主运动的摆动；其特征在于，包括以下步骤：步骤一、随着工件的转动，当某一包络平面对应的圆锥母线的投影与工件轴线的投影在投影平面内共线时，在机床X方向和Y方向上调整刀具位置，并摆动刀具使刀具切削刃在投影平面上的投影与大端齿廓曲线在投影平面上的投影呈相切关系，即刀具切削刃与该一包络平面在大端齿廓的边界重合；步骤二、完成上述调整，刀具切削刃通过复合运动沿着该包络平面对应的圆锥母线扫掠形成该包络平面；随着工件转动，当又一包络平面对应的圆锥母线的投影与工件轴线的投影在投影平面内共线时，按照上述过程刀具切削刃通过复合运动沿着该包络平面对应的圆锥母线扫掠形成该包络平面；以此类推，形成k个包络平面。2.根据权利要求1所述直齿锥齿轮包络刨削成形方法，其中，步骤一的具体内容包括：工件转动之前，在工件坐标系O-xyz中，坐标原点O与锥顶点重合，z轴与工件轴线重合，z轴方向由球心指向球面；x轴与基圆锥上球面渐开线起点处圆截面半径平行，x轴方向沿圆心向外；y轴遵从右手定则；大端齿廓曲线方程为：式(1)中，R为锥距，δb为基锥角，为形成球面渐开线的展开角，i为x轴的方向向量，j为y轴的方向向量，k是z轴的方向向量；工件转动后，通过坐标变换得到大端齿廓：式(2)中，Δθ为工件转过的角度；投影平面方程为：xtRsinδcosθ+ytRsinδsinθ+ztRcosδ＝0(3)式(3)中，δ为节锥角，θ为投影平面内工件轴线投影与x轴投影间的夹角；大端齿廓在该投影平面内的投影曲线为：式(4)中，在大端齿廓投影曲线上的点求导得到该点切线，该切线与工件轴线投影的夹角λ为：式(5)中，xt'为大端齿廓投影曲线方程在x方向的导数、yt'为大端齿廓投影曲线方程在y方向的导数，zt'为大端齿廓投影曲线方程在z方向的导数；通过摆动刀具，使刀具切削刃投影与大端齿廓投影呈相切关系，刀具摆动角度βn为：
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