外嚙合珩磨圓柱齒輪的機床和方法技術

本發明專利技術公開了一種外嚙合珩磨圓柱齒輪的機床和方法，克服難以提高齒輪加工精度的問題。該機床包括第一、二珩磨輪、主動加載齒輪、１、２號被動加載齒輪、工件軸、第一、二珩磨軸。第一珩磨軸與第二珩磨軸平行，通過軸承水平或者垂直地安裝在箱體上，工件軸處于兩珩磨軸之間，并和兩磨軸交角為ψ。第一、二珩磨輪分別固定安裝在第一、二珩磨軸的左端，主動加載齒輪、１、２號被動加載齒輪分別安裝在工件軸、第一、二珩磨軸的右端，安裝在工件軸左端的被加工齒輪與第一、二珩磨輪相嚙合，主動加載齒輪與１、２號被動加載齒輪相嚙合。其方法包括調試機床與修整珩磨輪和珩磨被加工齒輪兩大步驟。本發明專利技術是成批或大量生產圓柱淬硬齒輪精加工的專用機床。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種漸開線圓柱齒輪精加工的設備與方法，更具體地說，它涉及一種。
技術介紹
珩齒是對淬硬齒輪進行精加工的一種方法，借助含有磨料的珩輪與被珩齒輪齒面間的壓力和相對滑動進行切削。最普通的是以外嚙合形式，在“自由嚙合”過程中加工。具有成本低、設備簡單的突出優點，但矯正誤差能力很差，難以提高齒輪加工精度。采用具有強制傳動鏈的珩磨機床，可以克服上述缺點，如瑞士的法西爾( )、萊森豪爾(Reishaur)的數控內嚙合珩齒機矯正誤差能力強、生產率高，性能優越，但采用內嚙合珩磨輪進行珩磨工作，機床需采用大型精密軸承及多軸聯動數控系統，機床制造比較復雜且價格昂貴。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題是克服了現有技術存在的問題，提供了一種具有強制傳動鏈的珩磨后的輪齒具有高質量、高效率的，而機床造價較低的具有雙珩磨輪的外嚙合珩磨圓柱齒輪的機床。同時也提供一種對淬硬齒輪進行珩磨精加工的方法。 為解決上述技術問題，本專利技術是采用了如下技術方案實現的外嚙合珩磨圓柱齒輪的機床，包括有箱體，電控制柜，第一珩磨輪、第二珩磨輪、主動加載齒輪、1號被動加載齒輪、2號被動加載齒輪、工件軸、第一珩磨軸與第二珩磨軸。 第一珩磨軸與第二珩磨軸平行，通過軸承水平或者垂直地安裝在箱體上，軸距為A＝A1+A2，工件軸處于第一珩磨軸、第二珩磨軸之間，并和第一珩磨軸、第二珩磨軸空間交角為 ，工件軸在第一珩磨軸與第二珩磨軸所確定的平面上的投影線和第一珩磨軸、第二珩磨軸平行，工件軸和第一珩磨軸、第二珩磨軸的軸間最短距離分別為A1、A2，A1和A2相等或者不等。 第一珩磨輪、第二珩磨輪分別固定安裝在第一珩磨軸、第二珩磨軸的左端，主動加載齒輪、1號被動加載齒輪、2號被動加載齒輪分別安裝在工件軸、第一珩磨軸、第二珩磨軸的右端，工件軸的左端用來安裝被加工齒輪，被加工齒輪與第一珩磨輪、第二珩磨輪相嚙合，主動加載齒輪與1號被動加載齒輪、2號被動加載齒輪相嚙合，并構成了13嚙合區、14嚙合區、25嚙合區、26嚙合區。安裝1號被動加載齒輪的第一珩磨軸的端部、安裝2號被動加載齒輪的第二珩磨軸的端部或者工件軸的端部和電機連接。即形成第一套技術方案與第二套技術方案。 第一套技術方案中所述的相互平行的軸距為A＝A1+A2的第一珩磨軸與第二珩磨軸，也能夠以與水平面夾角為 的方位安裝在箱體上，處于第一珩磨軸和第二珩磨軸之間的工件軸通過軸承水平地安裝在箱體上，工件軸在第一珩磨軸與第二珩磨軸所確定的平面上的投影線和第一珩磨軸、第二珩磨軸平行，工件軸和第一珩磨軸、第二珩磨軸的軸間最短距離分別為A1、A2，A1和A2相等或者不等。即形成第三套技術方案。 第一、二、三技術方案中所述的第一珩磨輪、第二珩磨輪、1號被動加載齒輪與2號被動加載齒輪為錐形齒輪，第一珩磨輪、第二珩磨輪的小端和1號被動加載齒輪、2號被動加載齒輪的小端相對地安裝在第一珩磨軸、第二珩磨軸的兩端，珩磨輪齒頂及齒根圓錐錐頂半角為 齒頂圓錐錐頂半角 齒根圓錐錐頂半角 式中，Re.珩磨輪的頂圓半徑，Ri.珩磨輪的根圓半徑，Rb.珩磨輪的基圓半徑，B0.珩磨輪齒寬。主動加載齒輪采用的是沿齒輪寬度為變齒厚的直齒輪，即采用的是輪齒兩側齒面分別為旋向相反的螺旋漸開面，螺旋角取很小值，βb2＝0.5°～1°，與其相嚙合的1號被動加載齒輪、2號被動加載齒輪的螺旋角分別為左旋或右旋，大小等于ψ-βb2。被加工齒輪與主動加載齒輪，第一珩磨輪與1號被動加載齒輪，第二珩磨輪與2號被動加載齒輪之間的關系是Z1＝Z2、Rb1＝Rb2，Z3＝Z5、Rb3＝Rb5，Z4＝Z6、Rb4＝Rb6，A1＝Rb1+Rb3＝Rb2+Rb5，A2＝Rb1+Rb4＝Rb2+Rb6，βb3＝ψ±βb1、βb4＝ψ＋βb1、βb5＝ψ±βb2、βb6＝ψ＋βb2，其中Z1·被加工齒輪的齒數，Z2·主動加載齒輪的齒數，Z3·第一珩磨輪的齒數，Z4·第二珩磨輪的齒數，Z5·1號被動加載齒輪的齒數，Z6·2號被動加載齒輪的齒數，Rb1·被加工齒輪的基圓半徑，Rb2·主動加載齒輪的基圓半徑，Rb3·第一珩磨輪的基圓半徑，Rb4·第二珩磨輪的基圓半徑，Rb5·1號被動加載齒輪的基圓半徑，Rb6·2號被動加載齒輪的基圓半徑，βb1·被加工齒輪的基圓螺旋角，βb2·主動加載齒輪的基圓螺旋角，βb3·第一珩磨輪的基圓螺旋角，βb4·第二珩磨輪的基圓螺旋角，βb5·1號被動加載齒輪的基圓螺旋角，βb6·2號被動加載齒輪的基圓螺旋角；所述的主動加載齒輪與滑環借助于滑鍵滑動連接在軸端，滑環和主動加載齒輪右端面接觸，主動加載齒輪和滑環內孔滑鍵槽分別與滑鍵兩側工作面靠緊并用螺釘固緊。所述的第二珩磨輪是采用能夠圓周調整相位的錐面彈性環固定連接在第二珩磨軸的左端；第一、二、三技術方案中所述的第一珩磨輪與第二珩磨輪采用能夠修整的氧化鋁磨料、樹脂結合劑制成，輪齒工作面為漸開螺旋面，或者采用淬硬鋼制成第一珩磨輪與第二珩磨輪，輪齒工作齒面為采用經齒輪磨床精密磨削后的表面鍍覆CBN。 所述的采用外嚙合珩磨圓柱齒輪的機床精加工圓柱齒輪的方法包括以下步驟 1)調試機床與修整珩磨輪 (1)松開第二珩磨軸上以彈性環固定安裝的第二珩磨輪，在工件軸的左端安裝金剛石修整輪，轉動第二珩磨軸使金剛石修整輪與第一珩磨輪，使1號被動加載齒輪與主動加載齒輪，使主動加載齒輪與2號被動加載齒輪的齒面之間均消隙接觸，再轉動第二珩磨輪消除與金剛石修整輪的間隙然后固緊第二珩磨輪。 (2)開動機床并使主動加載齒輪軸向移動加載修整第一珩磨輪與第二珩磨輪，修整完畢，卸載并停機，卸下金剛石修整輪。 2)珩磨被加工齒輪 (1)將被加工齒輪安裝在工件軸的左端，使其端面與工件軸的軸肩靠緊，然后軸向移動主動加載齒輪進行加載，使被加工齒輪雙側齒面與第一珩磨輪和第二珩磨輪接觸連接，即達到被加工齒輪兩側齒面珩磨余量均等狀態，緊固被加工齒輪。 (2)調整機床確定珩磨速度v0 按公式進行調整， 式中Rb0·珩磨輪基圓半徑，ω0·珩磨輪回轉角速度，βb1·被加工齒輪基圓螺旋角，ψ.可取10°-15°。 (3)然后開機、加載直至去除珩磨余量，隨之卸載，停機并卸下已加工好的被加工齒輪，進入下一個重復上述步驟的工作循環。 方法技術方案中所述的珩磨輪基圓半徑Rb0和珩磨輪回轉角速度ω0的選取，當第一珩磨輪的基圓半徑等于第二珩磨輪的基圓半徑時，即Rb3＝Rb4時，ω3＝ω4，其中，ω3·第一珩磨輪的回轉角速度，ω4·第二珩磨輪的回轉角速度。當第一珩磨輪的基圓半徑不等于第二珩磨輪的基圓半徑時，即Rb3≠Rb4時，ω3≠ω4。 與現有技術相比本專利技術的有益效果是 1.采用本專利技術所述的外嚙合珩磨圓柱齒輪的機床，被加工齒輪的輪齒的幾何形狀和精度主要取決于金剛石修整輪，被加工齒輪的輪齒即是金剛石修整輪的“克隆”(clone)復制品，所以一切齒面修形包括齒形(齒頂或齒根修整、齒形鼓形)、齒向(鼓形齒、非對稱齒、錐度齒、鼓形錐度齒)、拓撲(扭曲齒)均可由金剛石修整輪實施。此性能類似瑞士Reishauer RZP環面磨齒，被加工齒輪完全按修整輪復制； 2.本專利技術所述的外嚙合珩磨圓柱齒輪的機床運動極本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種外嚙合珩磨圓柱齒輪的機床，包括有箱體（１０），電機（１１），其特征在于，該外嚙合珩磨圓柱齒輪的機床還包括有第一珩磨輪（３）、第二珩磨輪（４）、主動加載齒輪（２）、１號被動加載齒輪（５）、２號被動加載齒輪（６）、工件軸（Ⅰ）、第一珩磨軸（Ⅱ）與第二珩磨軸（Ⅲ）；　第一珩磨軸（Ⅱ）與第二珩磨軸（Ⅲ）平行，通過軸承水平或者垂直地安裝在箱體（１０）上，軸距為Ａ＝Ａ↓［１］＋Ａ↓［２］，工件軸（Ⅰ）處于第一珩磨軸（Ⅱ）、第二珩磨軸（Ⅲ）之間，并和第一珩磨軸（Ⅱ）、第二珩磨軸（Ⅲ）空間交角為φ，工件軸（Ⅰ）在第一珩磨軸（Ⅱ）與第二珩磨軸（Ⅲ）所確定的平面上的投影線和第一珩磨軸（Ⅱ）、第二珩磨軸（Ⅲ）平行，工件軸（Ⅰ）和第一珩磨軸（Ⅱ）、第二珩磨軸（Ⅲ）的軸間最短距離分別為Ａ↓［１］、Ａ↓［２］，Ａ↓［１］和Ａ↓［２］相等或者不等；　第一珩磨輪（３）、第二珩磨輪（４）分別固定安裝在第一珩磨軸（Ⅱ）、第二珩磨軸（Ⅲ）的左端，主動加載齒輪（２）、１號被動加載齒輪（５）、２號被動加載齒輪（６）分別安裝在工件軸（Ⅰ）、第一珩磨軸（Ⅱ）、第二珩磨軸（Ⅲ）的右端，工件軸（Ⅰ）的左端用來安裝被加工齒輪（１），被加工齒輪（１）與第一珩磨輪（３）、第二珩磨輪（４）相嚙合，主動加載齒輪（２）與１號被動加載齒輪（５）、２號被動加載齒輪（６）相嚙合，并構成了１３嚙合區（ａ）、１４嚙合區（ｂ）、２５嚙合區（ｃ）、２６嚙合區（ｄ），安裝１號被動加載齒輪（５）的第一珩磨軸（Ⅱ）的端部、安裝２號被動加載齒輪（６）的第二珩磨軸（Ⅲ）的端部或者工件軸（Ⅰ）的端部和電機（１１）連接。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：彭福華，張學成，
申請(專利權)人：吉林大學，
類型：發明
國別省市：82[中國|長春]