在万能铣床上加工球形面蜗轮的方法技术

本发明专利技术提供一种在万能铣床上加工球面蜗轮的方法，该方法包括有按国家标准规定设定公制模数齿轮的压力角为２０°角；将被加工工件－－蜗轮卡于万能铣床工作台的分度头上，找正后划一十字中心线及齿顶宽度线；将万能铣床工作台按蜗杆的螺旋方向和蜗杆螺旋角的大小旋转螺旋角β，在加工工件－蜗轮与蜗杆的啮合中，二者啮合齿的螺旋方向是相同的，使要求加工工件－蜗轮与蜗杆正确啮合；将万能铣床工作台的分度头向左或向右旋转２０°角，使被加工工件－－蜗轮的Ｍ面和Ｎ面的齿面垂直于工作台面，加工蜗轮的齿面；再与相配的蜗杆进行磨合。有益效果是该方法可以在万能铣床上加工球形面蜗轮，成本低，工期短，减少工装，适于特殊情况下的单件球形蜗轮的加工。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种在万能铣床上加工球形面蜗轮的工艺。
技术介绍
根据蜗杆分度曲面的形状，蜗杆传动可分成三大类圆柱蜗杆传动、环 面蜗杆传动和锥蜗杆传动。直廓环面蜗杆传动，俗称球面蜗杆传动，就属 于环面蜗杆传动中的一种。在蜗轮蜗杆传动中，由于蜗轮、蜗杆的材质不同，蜗轮通常为铜制，为 易损件；而蜗杆为碳钢制造，且表面进行热处理，硬度较高，不易损坏。圆柱蜗杆传动与球面蜗杆传动相比较，基本上是单齿受力状态，而球面蜗 杆传动是有五个齿面同时啮合，受力状态远远好于圆柱蜗杆传动。虽然球面蜗杆传动比圆柱蜗杆传动有很多优点，但球形面蜗轮的机加 工比普通蜗轮要困难得多，且需在专用机床进行。作为修船厂实际很少遇 到球面蜗轮的维修，所以，置备专用的机床也不现实。如果一旦遇到球面 蜗轮的维修和制做， 一般也是联系专业厂进行外加工。然而在没有专用机 床的情况下为了企业方便，又如何对球面蜗轮进行加工制作呢？在这里提供一种加工工艺方法。
技术实现思路
为解决上述中存在的问题，本专利技术提供一种在万能铣床上加工球形面 蜗轮的方法，以利于快速解决加工单件修复或配套之需要，生产成本低， 操作便捷。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是提供一种在万能铣床上加 工球面蜗轮的方法，该方法包括有以下步骤① 、按国家标准规定设定公制模数齿轮的压力角为20°角；② 、将被加工工件-蜗轮卡于万能铣床工作台的分度头上，找正后划一 十字中心线，按中心线再划一齿顶宽度线；③ 、将万能铣床工作台按蜗杆的螺旋方向和蜗杆螺旋角的大小旋转螺 旋角e，在加工工件-蜗轮与蜗杆的啮合中，二者啮合齿的螺旋方向是相同的，蜗杆为右旋，工作台以刀杆轴线为基准逆时针旋转螺旋角P;蜗杆为 左旋，工作台以刀杆轴线为基准顺时针旋转螺旋角e ，使要求加工工件-蜗 轮与蜗杆正确啮合；④ 、将万能铣床工作台的分度头向左或向右旋转20°角，使被加工工 件-蜗轮的M齿面和N齿面均垂直于工作台面，加工时一定要以步骤②所述 的中心线为准，左右均去，粗加工时加工工件-蜗轮的每个蜗轮齿的两齿面 要留余量l-2mm;齿深按设计要求的球形面蜗轮成品尺寸线加工，刀具直径 尺寸按蜗杆外径加3—5mm; 、精加工时一定要以所述的中心线相对应的齿为基准，从A线向左 旋转2(T角至B线，使被加工工件-蜗轮的M齿面垂直于工作台，左右两面 均匀切削去，不要一次到成品尺寸线，要留有余量l-2mm; 、同步骤⑤的方法，以A线为准向左旋转2(T角至D线，使被加工 工件-蜗轮的N齿面垂直于工作台，再参照蜗杆的相关数据即可。⑦、由于被加工工件-蜗轮是在非专用机床上加工存在精度上的误差， 需要与相配的蜗杆进行磨合，磨合时将被加工工件-蜗轮齿面的接触硬点和 硬面进行拂刮后即可达到使用要求。本专利技术的效果是该方法可以在万能铣床上加工球形面蜗轮，球形蜗轮 在工作状态时，与蜗杆有五个齿面同时啮合，这样在同等模数的情况下， 各种机械性能比普通蜗轮可增加5倍，但是在加工过程中与普通蜗轮的加 工方法大有不同，难度很大。从理论上讲必须使用专用机床才能加工，每次都得按照蜗杆的相关数据设计制作很多工装工具。此种加工方法虽然加 工精度高，但成本较大，工期长，只适用于批量生产。但是在船舶修理及 设备维修时，大多数活件是以修复或单件换新，用以上方法很不适用。在 这种情况下在万能铣床上加工此工件，利用非专用机床来加工专用的蜗轮， 减少了很多的工装工具，使一件较复杂的操作变得简捷，为在特殊情况下 的单件球形蜗轮的加工提供了可行的工艺方法。虽然加工精度不如专用机 床，但通过实践，用在船舶甲板机械或低转速设备上是完全可行的和实用 的。附图说明图1为球形蜗轮副示意图； 图2为工装加工示意图3为粗加工示意图4、图5为精加工示意图。图中1、蜗杆 2、蜗轮 3、工作台4、分度头5、刀杆轴线6、刀杆 7、刀具 0、螺旋角A、中心十字线 B、某齿对称中心线 D、某齿对称中心线 C、蜗杆的第1个齿和第5个齿齿面之间的轴向实际尺寸 C'被加工蜗轮的任意5个连续齿外齿面之间的尺寸 M， N、齿面 Df、被加工蜗轮的齿根圆具体实施例方式结合附图及实施例对本专利技术的加 以说明。本专利技术采用的技术方案是提供一种在万能铣床上加工球形面蜗轮的方法，该方法包括有以下歩骤1、 国家标准规定公制模数齿轮的压力角一般为20°角，而蜗轮的齿形 压力角也为2(T。2、 将加工工件-蜗轮2卡于万能铣床的分度头4上，找正后划一中心 十字线，按中心再划一齿顶宽度线，并将工件-蜗轮2齿的成品尺寸线，即 蜗轮最终完工齿面与蜗轮端面的交线和粗加工参考线，即与成品尺寸线平 行的线一并划出。3、 将工作台3按蜗杆1的螺旋方向和蜗杆1的螺旋角的大小搬好螺旋 角3 ， 一般螺旋角6的大小随模数m的大小和蜗杆1直径的大小而发生变 化。如图2所示。需要说明的是在蜗轮l与工件-蜗轮2的啮合中，二者 齿的螺旋方向是相同的，即同为左旋和同为右旋。假定蜗杆为右旋，则工 作台3应以刀杆轴线5为基准逆时针向上旋转螺旋角P ;假定蜗杆1为左 旋，则工作台3应以刀杆6的刀杆轴线5为基准顺时针向下旋转螺旋角0 。 按照上述要求加工的工件-蜗轮2方可与蜗杆1正确啮合。4、 按图3所示，先将工件-蜗轮2齿槽进行粗加工，齿深按成品加工， 即按蜗轮的齿根圆Df加工到位。5、 按图4所示，精加工时一定要以中心线相对应的齿为基准，从十字 A线向左旋转2(T至另一齿中心线B线，使被加工工件-蜗轮2的齿面M垂 直于工作台3，左右两面均匀切削，不要一次到成品尺寸线，要留有少量余 量1-2腿，如图4所示的精加工示意图。6、 同图4的方法，以中心十字线A为准向右旋转20。至另一齿中心线 D线，使被加工工件-蜗轮2的齿面N垂直于工作台3，使被加工工件-蜗轮 2的齿面N垂直于工作台3，左右两面均匀切削，不要一次到成品尺寸线， 要留有少量余量l-2mm，其它相关尺寸，如齿顶圆、齿根圆、齿厚等与加工 普通蜗轮相似，再参照蜗杆的有关数据即可，如图5所示。7、 需要特别指出的是如图1所示，尺寸C代表蜗杆的第1个齿和第5个齿齿面之间的轴向实际尺寸；如图5所示，尺寸C'代表被加工蜗轮的任意5个连续齿外齿面之间的尺寸。在实际的啮合中，尺寸C和尺寸C'为 啮合尺寸，且保证尺寸C'〈尺寸C，应为间隙不大的配合。如果出现尺寸C' > 尺寸C的情况，二者就不可能进行正常的啮合传动，还必须进行精加工， 可按大于量的0. 5倍对蜗轮的每个齿的两齿面进行切削精加工。8、 由于该蜗轮是在非专用机床上加工的， 一定存在精度上的误差，需 要与相配的蜗杆进行磨合；磨合时将蜗轮齿面的接触硬点和硬面进行拂刮 即可达到使用要求。9、 操作工作人员要有多年的工作经验和齿轮加工知识。权利要求1、一种在万能铣床上加工球面蜗轮的方法，该方法包括有以下步骤①、按国家标准规定设定公制模数齿轮的压力角为20°角；②、将被加工工件-蜗轮(2)卡于万能铣床工作台的分度头上，找正后划一十字中心线，按中心线再划一齿顶宽度线；③、将万能铣床工作台按蜗杆(1)的螺旋方向和蜗杆螺旋角的大小旋转螺旋角β，在加工工件-蜗轮(2)与蜗杆的啮合中，二者啮合齿的螺旋方向是相同的，蜗杆(1)为右旋，工作台(3)以刀杆轴线(4)为基准逆时针旋转螺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在万能铣床上加工球面蜗轮的方法，该方法包括有以下步骤：　①、按国家标准规定设定公制模数齿轮的压力角为２０°角；　②、将被加工工件－蜗轮（２）卡于万能铣床工作台的分度头上，找正后划一十字中心线，按中心线再划一齿顶宽度线；　 　③、将万能铣床工作台按蜗杆（１）的螺旋方向和蜗杆螺旋角的大小旋转螺旋角β，在加工工件－蜗轮（２）与蜗杆的啮合中，二者啮合齿的螺旋方向是相同的，蜗杆（１）为右旋，工作台（３）以刀杆轴线（４）为基准逆时针旋转螺旋角β；蜗杆（１）为左旋，工作台（３）以刀杆轴线（４）为基准顺时针旋转螺旋角β，使要求加工工件－蜗轮（２）与蜗杆（１）正确啮合；　④、将万能铣床工作台的分度头向左或向右旋转２０°角，使被加工工件－蜗轮（２）的Ｍ齿面和Ｎ齿面均垂直于工作台面（３），加工时一定要以步骤② 所述的中心线为准，左右均去，粗加工时加工工件－蜗轮（２）的每个蜗轮齿的两齿面要留余量１－２ｍｍ；齿深按设计要求的球形面蜗轮成品尺寸线加工，刀具直径尺寸按蜗杆（１）外径加３－５ｍｍ；　⑤、精加工时一定要以所述的中心线相对应的齿为基准，从 Ａ线向左旋转２０°角至Ｂ线，使被加工工件－蜗轮（２）的Ｍ齿面垂直于工作台，左右两面均匀切削去，不要一次到成品尺寸线，要留有余量１－２ｍｍ；　⑥、同步骤⑤的方法，以Ａ线为准向左旋转２０°角至Ｄ线，使被加工工件－蜗轮（２）的Ｎ齿面垂直于工 作台（３），再参照蜗杆的相关数据即可。　⑦、由于被加工工件－蜗轮（２）是在非专用机床上加工存在精度上的误差，需要与相配的蜗杆进行磨合，磨合时将被加工工件－蜗轮（２）齿面的接触硬点和硬面进行拂刮后即可达到使用要求。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张洪博，赵军，张树桐，刘兆丹，刘杰，
申请(专利权)人：天津新港船舶重工有限责任公司，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]