一種對剃齒刀進行修形的方法技術

本發(fā)明專利技術公開了一種對剃齒刀進行修形的方法。本發(fā)明專利技術首先根據加工齒輪的ρ↓［ｍａｘ］和ρ↓［ｍｉｎ］計算出加工齒輪剃齒時實際嚙合點數轉變點處曲率值ρ↓［ＬＣＰ］和ρ↓［ＨＣＰ］，并根據螺旋齒輪無側隙嚙合方程計算出與以上ρ↓［ＬＣＰ］和ρ↓［ＨＣＰ］相對應的剃齒刀剃齒過程中嚙合點數轉變點的曲率值ρ↓［ＨＣＰ］′和ρ↓［ＬＣＰ］′，ρ↓［ＬＣＰ］′和ρ↓［ＨＣＰ］′即是實際剃齒刀修形位置的曲率起始點和終止點，并可通過計算剃齒刀最大曲率半徑及其有效漸開線起始點曲率半徑ρ↓［ｍａｘ］′和ρ↓［ｍｉｎ］′值及已計算出的ρ↓［ＨＣＰ］′和ρ↓［ＬＣＰ］′值，借鑒已有的凹入量經驗值，就可以較為精確地設計出剃齒刀的修形曲線。該方法能快速、準確地確定剃齒刀反凹的位置范圍，因此使用該方法修形效率高，且可有效降低生產成本。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術涉及齒輪制造業(yè)中的剃齒工藝技術范疇，特別涉及。
技術介紹
剃齒作為一種經濟、高效的齒輪精加工工藝方法，在齒輪制造行業(yè)得到了廣泛的應用。但是用標準齒形的剃齒刀剃齒后的齒輪齒形在節(jié)圓附近往往產生中凹，即“剃齒中凹”現(xiàn)象，使得被加工齒輪的齒形誤差增大，直接導致齒輪傳動過程中產生噪聲。目前，在實際生產中解決剃齒中凹的有效途徑是對剃齒刀進行修形，即在標準齒形的剃齒刀中部區(qū)域反凹修形。由于剃齒中凹現(xiàn)象是剃齒過程中多種誤差因素的綜合動態(tài)效應造成的，使剃齒刀修形的具體位置及修形量很難精確確定，其反凹位置和凹入量主要憑工藝經驗主觀判斷(位置大約在中部，凹入長度基本與工件齒面凹入長度相當)，修形目標性差，修磨次數多，修形效果差，導致剃齒加工生產效率降低，生產成本高。在有關的文獻資料中，已有的剃齒刀修形方法是靠模板修形法、微機控制修形法等，這些方法僅僅提供了實現(xiàn)剃齒刀反凹修形的工藝方法，而修形的具體位置是靠試切法逐步確定的，修磨次數多，修形效果差。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供，使用該方法能精確確定剃齒刀修形的具體位置，進而借鑒已有的凹入量經驗值，設計出較為精確的剃齒刀修形曲線，按此曲線對剃齒刀進行修形。本專利技術基于剃齒中凹是由剃齒過程中剃齒刀與齒輪之間嚙合點數的變化所引起的切削點切入壓力的差異造成的理論，根據交錯軸圓柱齒輪(螺旋齒輪)無側隙嚙合方程和推導的公式，就可以較為準確地計算出剃齒過程中剃齒刀與工件嚙合點數發(fā)生變化的轉折點上剃齒刀相應的曲率值，從而確定出剃齒刀上嚙合點數少、切入壓力大的具體區(qū)域，即確定出剃齒刀修形的具體位置范圍。為解決上述技術問題，本專利技術包括下列步驟①設加工齒輪的參數為齒數Z1、法向模數mn、分圓法向壓力角αn、分圓螺旋角β1、分圓法向弧齒厚 漸開線終止點曲率半徑ρmax、漸開線起始點曲率半徑ρmin、剃齒超越量δ；剃齒刀的參數為齒數Z2、法向模數mn、分圓法向壓力角αn、分圓螺旋角β2、分圓法向弧齒厚 根據交錯軸齒輪傳動嚙合理論，計算出無側隙嚙合時齒輪與剃齒刀的理論嚙合線長L；②根據加工齒輪剃齒起始點曲率半徑ρmin及終止點曲率半徑ρmax，按嚙合對應關系確定剃齒刀最大曲率半徑及其有效漸開線起始點曲率半徑ρmax′和ρmin′；③根據下列公式可計算出加工齒輪剃齒時實際嚙合點數轉變點處曲率值ρLCP和ρHCPρLCP=cosβb1---(1)]]> ρHCP=cosβb1---(2)]]>式中Pbn-齒輪和剃齒刀的法向基節(jié)；βb1-齒輪的基圓螺旋角。與以上ρLCP和ρHCP相對應的剃齒刀剃齒過程中嚙合點數轉變點的曲率值ρHCP′和ρLCP′由下列公式計算ρHCP′=cosβb2=cosβb2---(3)]]>ρLCP′=cosβb2=cosβb2---(4)]]>或ρLCP′=cosβb2]]>式中βb2-剃齒刀的基圓螺旋角。ρLCP和ρHCP即是實際剃齒刀修形位置的曲率起始點和終止點；④根據ρmax′和ρmin′及ρHCP′和ρLCP′值，借鑒已有的凹入量經驗值(對于中等模數的剃齒刀推薦取值為0.003～0.008mm)，就可以較為精確地設計出剃齒刀的修形曲線。本專利技術的有益效果是①修形目標性強剃齒刀反凹的位置范圍是經過計算獲得的，減少了隨意試修形的盲目性。②響應速度快借助計算機編程技術，只要輸入重磨后剃齒刀的分圓弧齒厚 值，就可以很快地得到ρmax′和ρmin′及ρHCP′和ρLCP′值。③適應性廣修形對象是普通剃齒刀及徑向剃齒刀，設計上除了對嚙合角稍有要求之外，其余條件與設計普通剃刀完全相同。④效率高利用本技術方法通常1次就可以達到較佳的修形效果，經2～3次修正就可以滿足現(xiàn)工藝條件下的齒形有關設計要求。⑤成本低減少了剃齒刀無效的修磨次數，提高了刀具的使用壽命和剃齒加工的生產效率。附圖說明圖1剃齒刀修形示意圖；圖2利用本專利技術進行剃齒刀修形后剃齒加工的齒輪齒形圖；圖3普通剃齒刀剃齒加工的齒輪齒形圖；圖4未使用本專利技術而試修磨的剃齒刀剃齒加工的齒輪齒形圖。具體實施例方式實施例以下利用本專利技術的剃齒刀修形方法對需剃齒加工的齒輪用剃齒刀進行修形；已知加工齒輪的有關參數是齒數Z1＝17法向模數mn＝4.7736分圓法向壓力角αn＝18.80°分圓螺旋角β1＝0°分圓弧齒厚S)n1=8.939]]>漸開線終止點曲率半徑ρmax＝27.5漸開線起始圓曲率半徑ρmin＝7.82剃齒超越量δ＝1.5 所用剃齒刀的有關參數是齒數Z2＝47法向模數mn＝4.7736分圓法向壓力角αn＝18.8°分圓螺旋角β2＝10°分圓弧齒厚S)n2=7.336]]>根據交錯軸齒輪無側隙嚙合理論計算公式和推導公式(1)、(2)、(3)和(4)，就可以計算得剃齒刀最大曲率半徑ρmax′＝49.125剃齒刀最小曲率半徑ρmin′＝28.233剃齒刀最高轉變點曲率半徑ρHCP′＝43.00剃齒刀最低轉變點曲率半徑ρLCP′＝34.35這樣就確定了剃齒刀修形的具體位置，再根據工藝經驗確定凹入量值后就完成了剃齒刀的修形(如圖1所示)。修形后的剃齒刀剃加工所得的齒輪齒形(如圖2所示)與未經修形的普通剃齒刀(標準漸開線齒形)剃加工所得的齒輪齒形(圖3所示)和未使用本專利技術而試修磨的剃齒刀剃加工所得的齒輪齒形(圖4所示)相比，該專利技術的修形方法解決剃齒中凹問題的有效性是顯而易見的。依據本專利技術的剃齒刀修形方法對普通剃齒刀修形試剃后齒輪齒形若仍不滿足設計要求時，通常僅僅只需對剃齒刀實際齒形角和凹入量或對剃齒刀最高轉變點曲率半徑ρHCP′和剃齒刀最低轉變點曲率半徑ρLCP′稍作調整就可以使加工的齒輪齒形滿足設計要求。權利要求1.，其特征是它包括下列步驟①設加工齒輪的參數為齒數Z1、法向模數mn、分圓法向壓力角an、分圓螺旋角β1、分圓法向弧齒厚 漸開線終止點曲率半徑ρmax、漸開線起始點曲率半徑ρmin、剃齒超越量δ；剃齒刀的參數為齒數Z2、法向模數mn、分圓法向壓力角an、分圓螺旋角β2、分圓法向弧齒厚 根據交錯軸齒輪傳動嚙合理論，計算出無側隙嚙合時齒輪與剃齒刀的理論嚙合線長L；②根據加工齒輪剃齒起始點曲率半徑ρmin及終止點曲率半徑ρmax，按嚙合對應關系確定剃齒刀最大曲率半徑及其有效漸開線起始點曲率半徑ρmax和ρmin；③根據下列公式計算出加工齒輪剃齒時實際嚙合點數轉變點處曲率值ρLCP和ρHCPρLCP=cosβb1---(1)]]>ρHCP=cosβb1---(2)]]>式中Pbn-齒輪和剃齒刀的法向基節(jié)；βb1-齒輪的基圓螺旋角；與以上ρLCP和ρHCP相對應的剃齒刀剃齒過程中嚙合點數轉變點的曲率值ρHCP′和ρLCP′由下列公式計算ρHCP′=cosβb2=cos&a本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種對剃齒刀進行修形的方法，其特征是：它包括下列步驟：①設加工齒輪的參數為：齒數Ｚ↓［１］、法向模數ｍ↓［ｎ］、分圓法向壓力角α↓［ｎ］、分圓螺旋角β↓［１］、分圓法向弧齒厚＊↓［ｎ１］、漸開線終止點曲率半徑ρ↓［ｍａｘ］、漸開線起 始點曲率半徑ρ↓［ｍｉｎ］、剃齒超越量δ；剃齒刀的參數為：齒數Ｚ↓［２］、法向模數ｍ↓［ｎ］、分圓法向壓力角α↓［ｎ］、分圓螺旋角β↓［２］、分圓法向弧齒厚＊↓［ｎ２］；根據交錯軸齒輪傳動嚙合理論，計算出無側隙嚙合時齒輪與剃齒刀的理 論嚙合線長Ｌ；②根據加工齒輪剃齒起始點曲率半徑ρ↓［ｍｉｎ］及終止點曲率半徑ρ↓［ｍａｘ］，按嚙合對應關系確定剃齒刀最大曲率半徑及其有效漸開線起始點曲率半徑ρ↓［ｍａｘ］′和ρ↓［ｍｉｎ］′；③根據下列公式計算出加工齒輪剃齒 時實際嚙合點數轉變點處曲率值ρ↓［ＬＣＰ］和ρ↓［ＨＣＰ］ρ↓［ＬＣＰ］＝［ρ↓［ｍａｘ］／ｃｏｓβ↓［ｂ１］－Ｐ↓［ｂｎ］］ｃｏｓβ↓［ｂ１］（１）ρ↓［ＨＣＰ］＝［ρ↓［ｍｉｎ］／ｃｏｓβ↓［ｂ１］＋Ｐ↓［ｂｎ］］ｃ ｏｓβ↓［ｂ１］（２）式中：Ｐ↓［ｂｎ］－齒輪和剃齒刀的法向基節(jié)；β↓［ｂ１］－齒輪的基圓螺旋角；與以上ρ↓［ＬＣＰ］和ρ↓［ＨＣＰ］相對應的剃齒刀剃齒過程中嚙合點數轉變點的曲率值ρ↓［ＨＣＰ］′和ρ↓［ＬＣＰ］ ′由下列公式計算：ρ↓［ＨＣＰ］′＝［Ｌ－ρ↓［ＬＣＰ］／ｃｏｓβ↓［ｂ１］］ｃｏｓβ↓［ｂ２］＝［Ｌ－ρ↓［ｍａｘ］／ｃｏｓβ↓［ｂ１］＋Ｐ↓［ｂｎ］］ｃｏｓβ↓［ｂ２］（３）ρ↓［ＬＣＰ］′＝［Ｌ－ρ↓［ＨＣＰ］／ｃ ｏｓβ↓［ｂ１］］ｃｏｓβ↓［ｂ２］＝［Ｌ－ρ↓［ｍｉｎ］／ｃｏｓ↓［ｂ１］－Ｐ↓［ｂｎ］］ｃｏｓβ↓［ｂ２］（４）或ρ↓［ＬＣＰ］′＝［ρ↓［ｍａｘ］′／ｃｏｓβ↓［ｂ２］－Ｐ↓［ｂｎ］］ｃｏｓβ↓［ｂ２］式中：β↓［ ｂ２］－剃齒刀的基圓螺旋角；ρ↓［ＬＣＰ］′和ρ↓［ＨＣＰ］′即是實際剃齒刀修形位置的曲率起始點和終止點；④根據ρ↓［ｍａｘ］′和ρ↓［ｍｉｎ］′及ρ↓［ＨＣＰ］′和ρ↓［ＬＣＰ］′值，借鑒已有的凹入量經驗值就可以較為精確地 設計出剃齒刀的修形曲線。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：蔡安江，楊選文，郭師虹，
申請(專利權)人：西安建筑科技大學，
類型：發(fā)明
國別省市：87[中國|西安]