一种利用盘形砂轮在现有圆柱齿轮成形砂轮磨齿机床上，通过安装一附加数控转台4实现面齿轮高精度磨齿的加工方法。其特征是：在机床分度工作台上垂直安装一附加数控转台4，数控转台4的分度盘旋转轴线沿水平方向，数控转台4配有电机与驱动器并连接至机床的数控系统，由数控系统控制绕机床Y轴做旋转运动，面齿轮1安装于附加数控转台4上，盘形砂轮2安装于机床主轴上，在加工过程中，面齿轮1绕B1旋转轴旋转，同时面齿轮1随机床A旋转轴摆动，盘形砂轮2随主轴高速旋转，同时盘形砂轮2在面齿轮的径向有进给运动，该方法在现有机床基础上实现面齿轮的高精度加工，无需另行设计专用机床，降低了生产成本，缩短了开发周期。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于齿轮制造方法中的面齿轮数控铣齿、磨齿加工这一领域。
技术介绍
面齿轮传动是指圆柱齿轮与锥齿轮相啮合实现空间相交或交错轴之间的传动。与锥齿轮相比较，面齿轮传动具有重合度大、承载能力强、稳定性强、振动小、占空间小等优点。随着航空航天事业的发展，面齿轮传动在飞行器的动力装置中得到了广泛应用，占有很重要的地位。面齿轮加工方法是面齿轮研究的主要任务之一，近年来国内外学者对其做了很多研究，但目前在国内对面齿轮的加工方法大多为插齿加工，加工出的面齿轮精度较低，承载能力较差，使得面齿轮的应用只能停留在低速、轻载的场合，并不能满足航空器械的传动要求，为了提高面齿轮的综合传动性能，必须实现面齿轮的高精度制造。要使面齿轮的传动性能进一步提高，一般需对面齿轮进行热处理，而热处理将对面齿轮齿面产生热胀变形，影响面齿轮的精度和传动性能，由于热处理后齿面硬度很高，采用一般的加工方法不易加工，必须研究磨齿加工方法才能解决。对于面齿轮铣齿和磨齿加工，国内尚无现成机床可以实现。在美国专利号 US6390894(B1)中，设计了一种面齿轮磨齿机床，该机床将面齿轮毛坯安装台设计为垂直方向，降低了机床的刚度，降低了加工精度，同时该机床结构复杂，机床运动轴有十个之多，增加了数控控制的难度，也增加了成本。总体来说，近几年对面齿轮磨齿加工的研究取得了一定进展，但所设计的磨齿机床结构复杂，加工精度和生产效率并不能完全满足市场需要。本专利专利技术了一种利用盘形砂轮刀具在现有圆柱齿轮成形砂轮磨齿机床基础上， 通过安装一附加数控转台实现面齿轮高精度磨齿的加工方法，该方法利用现有的圆柱齿轮成形砂轮磨齿机床和盘形砂轮，实现对面齿轮齿面的高精度创成，达到面齿轮高精度加工的效果，无需另行设计制造面齿轮的专用磨齿加工机床，大大降低了生产成本，缩短了开发周期。
技术实现思路
本专利解决的技术问题是针对市场上面齿轮加工精度低、传动性能差等缺陷，专利技术了一种利用盘形砂轮刀具在现有圆柱齿轮成形砂轮磨齿机床基础上，通过安装一附加数控转台实现面齿轮高精度磨齿的加工方法。该方法可以对热处理后的面齿轮进行磨齿加工，实现对面齿轮的高精度加工，提高面齿轮的传动性能。本专利专利技术的面齿轮磨齿加工方法，其特征是在机床分度工作台上垂直安装一附加数控转台4，数控转台4的分度盘旋转轴线沿水平方向，数控转台4配有电机与驱动器并连接至机床的数控系统，由数控系统控制绕机床Y轴做旋转运动，面齿轮I安装于附加数控转台4上，盘形砂轮2安装于机床主轴上，在加工过程中，面齿轮I随附加数控转台4绕 BI旋转轴旋转，同时面齿轮I随机床A旋转轴摆动，盘形砂轮2随主轴绕自身轴线高速旋转，同时盘形砂轮2在面齿轮的径向进行往返进给运动，加工完一个完整的齿槽后，面齿轮进行分度运动，以加工下一个齿槽，直到加工完整个面齿轮。由于面齿轮的轮齿处于齿轮的端面，因此要实现面齿轮的磨齿加工，必须在原机床分度台上垂直安装一附加数控转台4，使机床实现沿水平方向的分度功能，为了使改造后的机床保持很高的运动精度，安装的附加数控转台4配有电机与驱动器并连接至机床的数控系统，由数控系统控制其实现精确运动。由面齿轮I、盘形砂轮2及直齿轮3的啮合规律可知，所利用的盘形砂轮2的轴向横截面轮廓应与直齿轮3的轴向轮廓完全相同。在加工过程中为了保证面齿轮I与盘形砂轮2精确的展成，面齿轮I随机床BI旋转轴绕自身轴线旋转和随附加数控转台A旋转轴摆动的转速比是恒定的，并且AiBl=NfINi(I)权利要求1.一种利用盘形砂轮刀具在现有圆柱齿轮成形砂轮磨齿机床基础上，通过安装一附加数控转台4实现面齿轮高精度磨齿的加工方法，其特征是在机床分度工作台上垂直安装一附加数控转台4，数控转台4的分度盘旋转轴线沿水平方向，数控转台4配有电机与驱动器并连接至机床的数控系统，由数控系统控制绕机床Y轴做旋转运动，面齿轮I安装于附加数控转台4上，盘形砂轮2安装于机床主轴上，在加工过程中，面齿轮I随附加数控转台4 绕BI旋转轴旋转，同时面齿轮I随机床A旋转轴摆动，盘形砂轮2随主轴绕自身轴线高速旋转，同时盘形砂轮2在面齿轮的径向进行往返进给运动，加工完一个完整的齿槽后，面齿轮进行分度运动，以加工下一个齿槽，直到加工完整个面齿轮。2.根据权利要求I所述的加工方法，其特征是数控转台4垂直安装于机床分度工作台上，数控转台4的分度盘旋转轴线沿水平方向，数控转台4配有电机与驱动器并连接至机床的数控系统，由数控系统控制绕机床Y轴做旋转运动。3.根据权利要求I所述的加工方法，其特征是盘形砂轮2的轴向横截面轮廓与直齿轮3的轴向轮廓完全相同。4.根据权利要求I所述的加工方法，其特征是面齿轮I随数控转台4绕BI旋转轴绕自身轴线旋转和随机床A旋转轴摆动的转速比是恒定的，并且AiBl=NfINi(I)其中N。与Nf分别为直齿轮3与面齿轮I的齿数。5.根据权利要求I所述的加工方法，其特征是面齿轮I每摆动一个微小的角度，盘形砂轮2在面齿轮的径向进行往返进给一次，如此反复直到加工完一个完整的齿槽，加工完一个完整的齿槽后，面齿轮进行分度运动，以加工下一个齿槽，直到加工完整个面齿轮。全文摘要一种利用盘形砂轮在现有圆柱齿轮成形砂轮磨齿机床上，通过安装一附加数控转台4实现面齿轮高精度磨齿的加工方法。其特征是在机床分度工作台上垂直安装一附加数控转台4，数控转台4的分度盘旋转轴线沿水平方向，数控转台4配有电机与驱动器并连接至机床的数控系统，由数控系统控制绕机床Y轴做旋转运动，面齿轮1安装于附加数控转台4上，盘形砂轮2安装于机床主轴上，在加工过程中，面齿轮1绕B1旋转轴旋转，同时面齿轮1随机床A旋转轴摆动，盘形砂轮2随主轴高速旋转，同时盘形砂轮2在面齿轮的径向有进给运动，该方法在现有机床基础上实现面齿轮的高精度加工，无需另行设计专用机床，降低了生产成本，缩短了开发周期。文档编号B23F23/08GK102601459SQ20121007398公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月20日 优先权日2012年3月20日专利技术者唐进元, 尹凤, 邸拴虎, 雷顿财 申请人:唐进元本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：唐进元，尹凤，雷顿财，邸拴虎，
申请(专利权)人：唐进元，
类型：发明
国别省市：
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