[发明专利]铲磨加工蜗轮滚刀齿形的加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种铲磨加工蜗轮滚刀齿形的加工方法，用于加工蜗轮滚齿刀。

背景技术

滚刀是刀齿沿圆柱或圆锥作螺旋线排列的齿轮加工刀具，根据用途的不同，滚刀可分为齿轮滚刀、蜗轮滚刀、非渐开线展成滚刀和定装滚刀。

所谓普通蜗轮滚刀是指加工线性蜗杆传动的蜗轮所用的滚刀，即蜗轮滚刀。蜗轮滚刀的外观和齿轮滚刀很相似，但是蜗轮滚刀的切削刃位于基本螺杆的螺纹表面上，并符合于被切蜗轮相啮合的工作蜗杆，且主要参数如模数m、压力角α、分度圆直径d_f、螺纹头数n、螺纹方向和螺纹升角λ_f、等，均须与蜗杆一致。由于滚刀的直径受蜗杆的限制，当蜗杆直径较大时，滚刀的直径也较大，此时滚刀可以做成带孔的；假如蜗杆直径较小时，则滚刀的直径也较小，为了保持滚刀的强度和刀杆的刚度，此时滚刀只能做成带柄的。另外，蜗轮滚刀加工蜗轮时中心距，除粗加工时为了控制蜗轮齿厚而可适当改变外，一般应和蜗轮副的装配中心距严格相同。由于以上原因，因此每加工一种蜗轮，就单独需要一种滚刀，而不像齿轮滚刀那样，可以加工模数和压力角相同而齿数及螺旋角不同的许多齿轮，因此，加工每一蜗轮要用单独的滚刀，所有蜗轮滚刀都是专用的。

由于铲磨加工蜗轮滚刀的加工方法比较复杂，同时不易控制蜗轮滚刀的型面形状，许多生产蜗轮滚刀一般采用三种近似方法进行加工，如标准齿轮滚刀近似加工蜗轮的方法、螺纹磨加工蜗轮滚刀的方法或用型面铰刀加工的方法，以上三种方法都不能很好的保证蜗轮滚刀的轴向型面齿形及齿槽法向型面齿形的要求，而且用上述方法加工的蜗轮滚刀不能够进行反复修磨滚刀，使刀具成本极大提高。

铲磨加工蜗轮滚刀齿形加工方法的难度在于：（1）蜗轮滚刀的头数越少，齿距越小，螺旋角越小，走刀速度较慢，容易控制，头数越多，齿距越大，螺旋角越大，走刀速度较快，加工难度增加，不易控制型面质量。（2）在齿槽法向型面齿形的控制，由于蜗轮滚刀螺旋角的影响，使得其轴向型面齿厚与齿槽法向型面的齿厚发生变化，不能按照单一的轴向型面样板进行加工。（3）砂轮型面的修整，如果按照齿槽法向型面样板修整砂轮，那么加工出的齿槽法向型面将变形，如图1所示，无法达到滚刀的加工要求与精度要求，齿槽法向型面发生弯曲变形，发生弯曲变化的原因是在加工齿槽法向型面时，由于受到轴向力，法向力和铲屑方向力的合力作用，在一个完整齿距内，左端面的齿形面将发生弯曲变形，使得齿形面产生凸形曲变而不再是直线型面，如果可以解决齿槽加工过程中的型面畸变，就可以和好保证产品质量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种铲磨加工蜗轮滚刀齿形的加工方法，该方法将滚刀的轴向型面及法向型面的两个平面共同作用下，进行对蜗轮滚刀齿形进行加工，不仅提高了加工效率和质量，而且极大的增加了刀具的寿命。

为解决以上问题，本发明的具体技术方案如下：一种铲磨加工蜗轮滚刀齿形的加工方法，包括以下步骤：

1）用于蜗轮滚刀轴向齿槽内形一致的砂轮对蜗轮滚刀进行轴向型面的加工；

2）法向加工成型砂轮：砂轮的型面与倒置的梯形相似，四个角点分别标注为A、B、C和D，其中角点A和B在成型砂轮的左侧，为突出的弧形，右侧为角点C和D为直线，角点A和B的连线与角点C和D的连线成20°角，角点A和B的弦长约等于直线CD的1.2倍；成型砂轮的齿高等于待加工蜗轮滚刀的齿深；

3）用裁好的成型砂轮对蜗轮滚刀的半扣齿进行反复试验，逐渐改变角点CD间弧长，使加工出的蜗轮滚刀的齿形为直线，并与技术参数相符；

4）用试验合格后的成型砂轮加工蜗轮滚刀的法向型面。

该铲磨加工蜗轮滚刀齿形的加工方法采用上述步骤，具有以下优点：1）提高了加工能力，可以加工复杂型面的各类滚刀；2）可以避免加工过程中出现的齿槽法向型面的弯曲变形现象，使得加工质量及效率得到了很大程度的提高；3）保证了齿槽法向型面的角度，齿深及直线度要求；4）可以极大地减少刀具成本，用其他方法加工的各类滚刀，无法修磨，造成极大地浪费，用此种方法加工的各类滚刀，可以反复修磨，寿命是其他方法的几倍甚至几十倍。

附图说明

图1为不修型的砂轮加工出的法向齿形的示意图。

图2为侧刃渐进插补时的示意图。

其中1为法向成型砂轮；2为蜗轮滚刀法向标准齿形。

具体实施方式

一种铲磨加工蜗轮滚刀齿形的加工方法，包括以下步骤：

1）用于蜗轮滚刀轴向齿槽内形一致的砂轮对蜗轮滚刀进行轴向型面的加工；