[发明专利]环面蜗杆螺旋面的铣削方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环面蜗杆螺旋面的铣削方法，属于环面蜗杆的加工方法。

背景技术

直廓环面蜗杆螺旋面的加工是在专用机床上采用车刀直线刀刃车削而成，车削效率高，其他包络环面蜗杆如平面、单锥面、双锥面等包络环面蜗杆的螺旋面都是采用相应形状的砂轮磨削而成，磨削效率相对较低，所以，各种包络环面蜗杆螺旋面的加工通常分两步：第一步按直廓环面蜗杆螺旋面的车削方法车削出环面蜗杆螺旋槽，第二步用相应形状的砂轮磨削出各种包络环面蜗杆螺旋面，但磨削的余量不均匀。

申请号为200910244092.7的中华人民共和国专利“环面蜗杆螺旋面的车削方法”中，阐述了在带有C轴的数控车床上采用车刀按环面蜗杆的环面切向和径向分层切削加工全齿槽宽及齿深的方法，而采用铣削的方法，可以实现高速切削。

发明内容

本发明的目的是要提供一种在带有C轴的通用数控车床上铣削各种环面蜗杆螺旋面的方法，在铣削环面蜗杆螺旋槽的同时也铣削出环面蜗杆螺旋面。

为了达到本发明的目的所采取的技术方案包括环面蜗杆1、圆柱铣刀2、蜗杆轴线3、铣刀轴线4，蜗杆轴线3和铣刀轴线4垂直相交并位于平面S内，过圆柱铣刀2的前端且垂直于铣刀轴线4的平面与圆柱铣刀2的圆柱面相交得到的圆称为前端圆，环面蜗杆1的齿顶环面和齿根环面的半径分别为R_a和R_f，其圆心O₂在平面S内，环面蜗杆1喉部中间平面和蜗杆轴线3的交点为O，OO₂为环面蜗杆副的中心距a。根据环面蜗杆1螺旋面的成形原理，计算得到环面蜗杆1螺旋槽对应不同半径R的环面从啮入端到啮出端左、右侧螺旋面在不同轴截面上的一系列对应点E、F，R_a≤R≤R_f，使圆柱铣刀2的前端圆分别在这一系列对应点E、F与环面蜗杆1螺旋槽的左、右侧螺旋面接触并相切，得到环面蜗杆1围绕蜗杆轴线3转动、铣刀轴线4在平行和垂直于蜗杆轴线3的两个方向上的一系列对应位置。对应于半径为R的环面切向分层铣削过程是：根据得到的环面蜗杆1围绕蜗杆轴线3转动、铣刀轴线4在平行和垂直于蜗杆轴线3的两个方向上的一系列对应位置，转动环面蜗杆1和调整铣刀轴线4的位置，圆柱铣刀2从啮入端到啮出端分别铣削出左、右侧螺旋面上一条螺旋线及部分螺旋槽，然后，沿环面切向分层铣削出螺旋槽的中间部分。当环面半径R从齿顶环面半径R_a到齿根环面半径R_f变化时，圆柱铣刀2沿环面径向分层铣削出环面蜗杆1的一个螺旋槽及其左、右螺旋面上一系列螺旋线，形成环面蜗杆螺旋面(如图1)。

上述的环面蜗杆螺旋面的铣削方法中，采用球刀5铣削环面蜗杆1螺旋槽及其左、右侧螺旋面时，使球刀5的前端球面分别在环面蜗杆1螺旋槽的左、右侧螺旋面的一系列对应点E、F与环面蜗杆1螺旋槽的左、右侧螺旋面接触并相切，得到环面蜗杆1围绕蜗杆轴线3转动、铣刀轴线4在平行和垂直于蜗杆轴线3的两个方向上的一系列对应位置，铣削出环面蜗杆1的一个螺旋槽及其左、右螺旋面上一系列螺旋线，形成环面蜗杆螺旋面。

上述的环面蜗杆螺旋面的铣削方法中，沿半径为R的环面切向分层铣削时，圆柱铣刀2或球刀5从啮出端到啮入端铣削环面蜗杆1的螺旋槽及其左、右侧螺旋面。

上述的环面蜗杆螺旋面的铣削方法中，沿半径为R的环面切向分层铣削时，圆柱铣刀2或球刀5先铣削出螺旋槽的中间部分，再分别铣削出左、右侧螺旋面上一条螺旋线及部分螺旋槽。

上述的环面蜗杆螺旋面的铣削方法中，沿半径为R的环面切向分层铣削时，圆柱铣刀2或球刀5先铣削出右侧螺旋面上的一条螺旋线及部分螺旋槽，然后铣削出螺旋槽的中间部分，再铣削出左侧螺旋面上的一条螺旋线及部分螺旋槽；或者由圆柱铣刀2或球刀5先铣削出左侧螺旋面上的一条螺旋线及部分螺旋槽，然后铣削出螺旋槽的中间部分，再铣削出右侧螺旋面上的一条螺旋线及部分螺旋槽。

上述的环面蜗杆螺旋面的铣削方法中，对于多头数环面蜗杆1，在铣削一个螺旋槽及其螺旋面完成后，通过分齿，再铣削另一个螺旋槽及其螺旋面，直至得到全部螺旋槽及其螺旋面；或者沿半径为R的环面切向分层、逐一铣削各个螺旋槽及其螺旋面，沿环面径向分层进给后，再沿环面切向分层、逐一铣削各个螺旋槽及其螺旋面，直到加工出环面蜗杆1从齿顶环面到齿根环面的全部螺旋槽及其螺旋面。

上述的环面蜗杆螺旋面的铣削方法中，在环面蜗杆1的左、右侧螺旋面的计算中留出精加工余量，将本方法作为环面蜗杆1螺旋面的粗加工方法，再经精加工可得到粗糙度更小的精密环面蜗杆。