[发明专利]电火花线切割加工直齿锥齿轮的方法

说明书

(一)技术领域：

本发明涉及一种电火花线切割加工直齿锥齿轮的方法，属于机械技术领域。

(二)背景技术：

直齿锥齿轮是常用的机械传动部件。现有技术中，加工直齿锥齿轮有以下方法：1、采用直齿锥齿轮刨齿机以成对刨齿刀按展成法进行机械法加工；2、采用双刀盘直齿锥齿轮铣齿机以两把刀齿交错的铣刀盘，按展成法铣削同一齿槽中的左右两齿面进行机械法加工。其缺点是，由于铣刀盘与工件无齿长方向的相对运动，铣出的齿槽底部呈圆弧形，加工模数和齿宽均受到限制；3、采用直齿锥齿轮拉铣机进行机械法加工，它是在一把大直径的拉铣刀盘的一转中，从实体轮坯上用成形法切出一个齿槽的机床。由于刀具复杂，价格昂贵，而且每种工件都需要专用刀盘，只适用于大批大量生产；4、采用准渐开线齿锥齿轮铣齿机用锥度滚刀，按展成法连续分度切齿进行机械法加工，其缺点是切齿时，锥度滚刀首先以大端切削，然后以它较小直径的一端切削，为保证整个切削过程中切削速度一致，机床靠无级变速装置控制滚刀转速在切齿时，摇台、滚刀和工件均作连续间隙旋转运动，加工一个工件，摇台往复一次。摇台和工件的旋转通过差动机构产生展成运动，使工件获得沿齿长为等高的齿形曲线。现有加工直齿锥齿轮的方法均是机械法加工，即通过刀具逐层去除材料达到加工要求的。其加工过程中的间隙旋转运动和刀具的进给切削运动是相互独立的。现有加工方法的加工精度差、能耗高、刀具复杂、价格昂贵。

电火花线切割加工是利用移动的细小金属导线对工件进行脉冲放电，产生瞬间高温使工件材料局部熔化或汽化进行加工的方法。众所周知，它具有加工精度高、低能耗、表面粗糙度好等优点。

然而至今为止，尚未发现有关用电火花线切割加工直齿锥齿轮的方法的报道。

(三)发明内容：

本发明旨在提供一种加工精度高的电火花线切割加工直齿锥齿轮的方法

本发明的技术解决方案如下：

电火花线切割加工直齿锥齿轮的方法为：

采用下列所述的电火花线切割机床进行加工，该电火花线切割机床的加工区的电极丝所经过的一侧线架的导轮或导丝咀的位置固定，其加工区的电极丝所经过的另一侧线架的导轮或导丝咀做往复运动，两导轮或导丝咀间的距离，即加工区的电极丝的长度，大于或等于待加工直齿锥齿轮的回转球心半径R；

将待加工的齿轮毛坯安装在电火花线切割加工机床的加工区一侧的一个回转台上，该回转台的回转中心轴与电火花线切割加工机床加工区的电极丝的夹角为待加工的直齿锥齿轮的锥度角，回转台绕其回转中心轴进行回转运动，

同时，调整回转中心与电极丝的相对位置，使经位置固定的线架导轮或导丝咀端的电极丝以待加工的直齿锥齿轮的顶尖即锥齿轮回转球心为定点，加工区电极丝的另一端，即，经做往复运动的导轮或导丝咀端的电极丝以直齿锥齿轮齿面大端上基圆为进给基点，进行周期性的往复进给运动，同时，电极丝经高频放电产生电火花蚀除工件。

上述方法中，所述回转台始终绕其回转中心轴进行匀速回转运动，加工区电极丝的另一端以直齿锥齿轮齿面大端上基圆为进给基点，进行周期性的间隙性的往复进给运动。

上述周期性的间隙性的往复进给运动为：以加工直齿锥齿轮的一个齿为时间周期，该周期中开始时只有回转台绕其回转中心轴转动，当回转台转过齿顶弧所占的圆心角时，电极丝的另一端进行进给运动直至回转台转过齿部渐开线所占的球心角时停止，此时回转台继续绕其回转中心轴转动，当回转台转过齿根弧所占的圆心角时，电极丝的另一端进行反向进给运动直至回转台转过齿部渐开线所占的球心角时停止，如此完成一个齿的加工过程。

依如此方法继续加工第2个齿，第3个齿，...，第n个齿，直至加工完所有的齿，如此，一个直齿锥齿轮加工完成。

本发明加工方法过程中的旋转运动为连续的匀速旋转运动，并且，在加工齿部时，进给运动与旋转运动是同步连动的。

依上述方法即可用电火花线切割加工方法加工出直齿锥齿轮，其加工精度高、工序简化、无需专用刀具、节能环保。

(四)附图说明：

以下将结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细说明：

附图1为本发明的加工示意图。

附图2为本发明的原理图，其中，2-a为时间与下线架行程的关系图，2-b为时间与工件回转角度的关系图，2-c为下线架在一个往复周期内电极丝往复与工件回转角度在同单位时间的关系图。