【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及机械加工方法的，特别涉及一种大型内棘轮加工方法。
技术介绍
1、大型内棘轮主要用于冶金行业，是冶金起重机减速器中同步运转功能机构的核心零件，因其具有单向啮合限位的特点，在起重领域被广泛应用。近年来由于对其承载能力要求越来越高，因此在零件设计时往往要求棘轮和棘爪配合处的接触面积更大(例如齿宽更宽、齿根圆角更小等等)。
2、由于大型内棘轮齿宽较宽，其中一侧为幅板，棘齿与幅板之间的退刀槽较窄，无法使用棘轮滚刀加工与线切割成形，多为在镗铣床、插床上进行加工，现有的加工方法具有如下缺点：对于齿宽较宽、圆角较小的零件采用专门定制加长刀具，由于加长刀具在加工时刚性不足导致加工出来的精度较低，表面光洁度较差；采用成型刀具加工，不仅成本高，且在加工时刀尖易磨损，会导致齿高降低，齿根圆角变大，使得棘轮和棘爪配合处的接触面积减小等问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种大型内棘轮加工方法，通过补偿刀尖位置偏差加工出合格的大型内棘轮，用普通球刀在机床上加工出合格的大型内棘轮代替通过成型刀加工大型内棘轮，节约生产成本。
2、为实现前述目的，本专利技术采用如下技术方案。
3、一种大型内棘轮加工方法，包括如下步骤：
4、s1：旋转机床b轴；
5、s2：将安装在机床b轴附件上的球刀与大齿面任意两点对刀和小齿面任意一点分别对刀，获得在刀尖坐标系的每个对刀点坐标值；
6、s3：根据刀尖坐标系下的齿根虚拟圆与大齿面上的两个
7、s4：通过该偏移量补偿机床b轴旋转产生的刀尖位置偏差。
8、采用前述技术方案的本专利技术，通过将装在机床b轴附件上的球刀与大齿面任意两点对刀和小齿面任意一点分别对刀，获得在刀尖坐标系的每个对刀点坐标值，刀尖坐标系下的齿根虚拟圆与大齿面上的两个对刀点的连线相交，由大齿面上的点、小齿面上的点和齿根的连线形成三角形，便于通过该三角形获得三角函数关系式，通过三角函数关系式获得齿根顶点在刀尖坐标系的坐标值，再通过补偿关系式计算出刀尖坐标系相对于零件坐标系的偏移量，便于通过该偏移量补偿机床b轴旋转产生的刀尖位置偏差，通过补偿刀尖位置偏差加工出合格的大型内棘轮，通过普通球刀在机床上加工出合格的大型内棘轮代替通过成型刀或立铣刀加工大型内棘轮，节约生产成本，并能防止加工出的齿根圆弧大于齿根圆弧的设计值，减小棘轮和棘爪配合处的接触面积，影响内棘轮的承载能力。
9、优选的，通过关系式获得零件的相位补偿值，所述关系式如下：
10、
11、其中，△θ为零件的相位补偿值，γ为理论大齿面与理论齿槽相位线的夹角，θ为理论齿槽相位值，在刀尖坐标系x′o′y′下的大齿面(11)的第一对刀点坐标值为p1(x1,y1)、大齿面(11)的第二对刀点坐标值为p2(x2,y2)。
12、这样，通过上述关系式获得零件的相位补偿值即实际齿槽和理论齿槽的相位偏差值，通过在加工时补偿实际齿槽和理论齿槽的相位偏差值，保证零件的加工质量。
13、优选的，根据所述三角函数关系式获得刀尖坐标系x′o′y′下的0点坐标值(x0,y0)和对刀齿根的坐标值s(xs，ys)，所述三角函数关系式如下：
14、x0＝xs-cos(θ-△θ)
15、
16、
17、
18、y0＝ys-sin(θ-△θ)
19、其中，在刀尖坐标系x′o′y′下对刀齿根的坐标值为s(xs，ys)，△θ为零件的相位补偿值，θ为理论齿槽相位值，p1(x1,y1)为在刀尖坐标系x′o′y′下的大齿面第一对刀点坐标值，p2(x2,y2)为大齿面第二对刀点坐标值，p3(x3,y3)为小齿面对刀点坐标值，s(xs，ys)为对刀齿根的坐标值，r为球刀半径，μ为理论大齿面与理论小齿面之间的夹角。
20、这样，通过上述三角函数关系式获得刀尖坐标系x′o′y′下的0点坐标值(x0,y0)，获得机床b轴旋转产生的刀尖位置偏差(x0,y0)即刀尖坐标系相对于零件坐标系的偏移量，通过补偿刀尖位置偏差加工出合格的大型内棘轮，通过普通球刀在机床上加工出合格的大型内棘轮代替通过成型刀加工大型内棘轮。
21、优选的，所述机床b轴旋转后球刀的轴线矢量与水平面的夹角为α，当a≤arctan((d2-d1)/2/l1)，且机床b轴附件与幅板刚好干涉时，通过如下关系式获得α：
22、(lt+l1)×sina-d2/2xcosa＝h，
23、其中，lt为球刀伸出长度，l1为刀柄伸出长度，d1为刀柄直径，d2为机床b轴附件的直径，h为退刀槽宽度。
24、这样，机床b轴旋转后球刀的轴线矢量与水平面的夹角为α，当α满足不等式a≤arctan((d2-d1)/2/l1)，且机床b轴附件与幅板刚好干涉的情况时，通过关系式a≤arctan((d2-d1)/2/l1)计算出α，计算出的α值是刀柄与幅板在加工时会干涉的点值，因此在加工时，防止刀柄与幅板干涉需要使α值大于上述关系式计算出的α值，防止刀柄与幅板在加工时干涉。
25、优选的，所述机床b轴旋转后球刀的轴线矢量与水平面的夹角为α，当a>arctan((d2-d1)/2/l1)，且刀柄与幅板刚好干涉时，通过如下关系式获得α：lt×sina-d1/2xcosa＝h
26、其中，lt为球刀伸出长度，l1为刀柄伸出长度，d1为刀柄直径，d2为机床b轴附件的直径，h为退刀槽宽度。
27、这样，机床b轴旋转后球刀的轴线矢量与水平面的夹角为α，当α满足不等式a>arctan((d2-d1)/2/l1)，且刀柄与幅板刚好干涉的情况时，通过关系式lt×sina-d1/2xcosa＝h计算出α值，计算出的α值是刀柄与幅板在加工时会干涉的点值，因此在加工时，防止刀柄与幅板干涉，需要使α值大于上述关系式计算出的α值，防止刀柄与幅板在加工时干涉。
28、优选的，通过如下关系式组获得步骤s1机床b轴的旋转角度β，
29、
30、
31、
32、其中，t1为沿x轴逆时针旋转45°的旋转矩阵，t2位沿z轴旋转β角的旋转矩阵，为t1的逆矩阵，α为机床b轴旋转后球刀(4)的轴线矢量与水平面的夹角，为球刀初始轴线矢量。
33、这样，通过上述关系式获得机床b轴的旋转角度β，便于在实际加工时通过编程输入机床b轴的旋转角度β，便于保证加工出的内棘轮尺寸准确，保证内棘轮的加工质量。
34、优选的，所述机床b轴附件、刀柄和球刀在加工时均不能与幅板干涉。
35、这样，使机床b轴附件、刀柄和球刀在加工时均不能与幅板干涉，便于保证在满足内棘轮的加工精度时，能顺利加工。
36、优选的，在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种大型内棘轮加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的大型内棘轮加工方法，其特征在于，通过关系式获得零件的相位补偿值，所述关系式如下：
3.根据权利要求2所述的大型内棘轮加工方法，其特征在于，根据所述三角函数关系式获得刀尖坐标系X′O＇Y＇下的0点坐标值(x0,y0)和对刀齿根的坐标值S(xs,ys)，所述三角函数关系式如下：
4.根据权利要求1所述的大型内棘轮加工方法，其特征在于，所述机床B轴旋转后球刀(4)的轴线矢量与水平面的夹角为α，当a≤arctan((D2-D1)/2/L1)，且机床B轴附件(2)与幅板(13)刚好干涉时，通过如下关系式获得α：
5.根据权利要求1所述的大型内棘轮加工方法，其特征在于，所述机床B轴旋转后球刀(4)的轴线矢量与水平面的夹角为α，当a>arctan((D2-D1)/2/L1)，且刀柄(3)与幅板(13)刚好干涉时，通过如下关系式获得α：
6.根据权利要求4或5所述的大型内棘轮加工方法，其特征在于，通过如下关系式组获得步骤s1机床B轴的旋转角度β，>
7.根据权利要求1所述的大型内棘轮加工方法，其特征在于，所述机床B轴附件(2)、刀柄(3)和球刀(4)在加工时均不能与幅板(13)干涉。
8.根据权利要求2所述的大型内棘轮加工方法，其特征在于，在机床编程时，同时考虑补偿零件的相位补偿值和机床B轴旋转产生的所述偏移量。
...【技术特征摘要】
1.一种大型内棘轮加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的大型内棘轮加工方法，其特征在于，通过关系式获得零件的相位补偿值，所述关系式如下：
3.根据权利要求2所述的大型内棘轮加工方法，其特征在于，根据所述三角函数关系式获得刀尖坐标系x′o＇y＇下的0点坐标值(x0,y0)和对刀齿根的坐标值s(xs,ys)，所述三角函数关系式如下：
4.根据权利要求1所述的大型内棘轮加工方法，其特征在于，所述机床b轴旋转后球刀(4)的轴线矢量与水平面的夹角为α，当a≤arctan((d2-d1)/2/l1)，且机床b轴附件(2)与幅板(13)刚好干涉时，通过如下关系式获得α：
5.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗有朋，狄成宝，冉贞德，曹江，敖成彬，覃琪，蓝天翔，余晓华，慕长健，
申请(专利权)人：重庆齿轮箱有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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