[发明专利]一种螺旋内齿圈拉刀精切段切削齿的磨削加工方法

权利要求书

1.一种螺旋内齿圈拉刀精切段切削齿的磨削加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，齿槽粗加工阶段；对工件毛坯的齿槽采用渐开线廓形的砂轮进行磨削，直到齿槽的廓形与最后一排切削齿对应的渐开线廓形一致，加工得到齿槽的基本形状；并作为之后加工工序的对刀基准；

步骤2，台阶结构的粗加工阶段；采用砂轮在齿槽中心往复磨削，同时每一次磨削行程都在齿槽的宽度方向施加微量旋转进刀量，对每一齿槽中两侧切削刃的台阶型结构进行逐层的材料去除，得到每一齿槽中两侧呈台阶状结构分布的切削刃；

步骤3，台阶结构的精加工阶段；将砂轮从齿槽后方向前方按照一侧切削齿的台阶结构进行磨削，直至完成设计精度要求；然后采用同样的砂轮走刀方式进行同一齿槽另一侧所有切削齿侧面的磨削；

步骤4，铲背阶段；采用根据切削齿后角修正过的螺旋渐开面对应磨削廓形的砂轮，在每一齿槽中对所有有非零度后角的切削齿从后向前的进行侧面磨削；

步骤2中具体的加工范围和砂轮走刀路径模式如下，

2.1采用准渐开线对应砂轮磨削廓形；以螺旋内齿圈拉刀精切段齿槽的前端作为原点，砂轮径向进入当前齿槽，直到砂轮廓形与最后一排切削齿的渐开线廓形一致的位置；

2.2对应每一个切削齿的拉削加工余量，砂轮绕螺旋内齿圈拉刀进行微量的旋转，完成廓形磨削的砂轮进刀；

2.3砂轮从前向后进行磨削，一直运动到绕当前轴向回转进给量对应的切削齿前方停止；然后砂轮返回螺旋内齿圈拉刀精切段的前端；

2.4循环执行步骤2.2和2.3，继续施加适当的旋转进刀量，完成对应切削齿廓形磨削的砂轮进刀，并进行螺旋路径的磨削；

2.5当前切削齿的当前侧切削刃磨削达到精度要求后，下一次磨削行程缩短到该齿的前一个齿；如此循环直至当前齿槽一侧的所有切削齿的侧面都完成磨削，

2.6采用同样的如步骤2.1到2.6所述的砂轮走刀方式对当前齿槽的另一侧进行磨削；

2.7当该齿槽磨削完成后，砂轮沿径向抬起至完全退出，然后切换到相邻的齿槽进行重复步骤2.1到2.6的磨削走刀方式，至到所有齿槽都得到加工，完成台阶结构粗加工。

2.根据权利要求1所述的一种螺旋内齿圈拉刀精切段切削齿的磨削加工方法，其特征在于，步骤4中，磨削行程根据切削齿后角修正过的螺旋路径进行，而在齿槽中每齿位置的切换根据原始螺旋路径进行。

3.根据权利要求1所述的一种螺旋内齿圈拉刀精切段切削齿的磨削加工方法，其特征在于，步骤1中具体的加工范围和砂轮走刀路径模式如下，

1.1采用标准渐开线对应砂轮磨削廓形；使用往复磨削行程，磨削行程完全贯穿整个螺旋内齿圈拉刀精切齿段；每一行程的前方位置或后方位置或前方和后方位置，在径向向下进刀，直到最后一排齿的渐开线廓形到达设计精度要求；

1.2然后抬起砂轮，切换到相邻齿槽重复执行前述磨削过程；直至所有齿槽都完成加工，则结束渐开线廓形齿槽粗加工。

4.根据权利要求1所述的一种螺旋内齿圈拉刀精切段切削齿的磨削加工方法，其特征在于，步骤2.3中，磨削过程中砂轮与当前轴向回转进给量对应的切削齿无干涉，并且完成该切削齿前一齿侧面的成型磨削。

5.根据权利要求1所述的一种螺旋内齿圈拉刀精切段切削齿的磨削加工方法，其特征在于，步骤3中具体的加工范围和砂轮走刀路径模式如下，

3.1采用准渐开线对应砂轮磨削廓形，以螺旋内齿圈拉刀精切段前端面的齿槽中心位置处为局部原点；砂轮保持在齿槽外，运动到刀体末端齿槽中心位置，然后径向进入齿槽到与最后一排切削齿渐开线廓形一致的位置；

3.2砂轮从刀体后端向前，沿着齿槽一侧切削齿的设计侧面，逐齿的按照台阶结构进行磨削，直到砂轮从刀体前端面退出；

3.3绕刀具轴向微量旋转施加进刀量，在同一侧重复执行步骤3.1和3.2的磨削操作直至该侧所有切削齿的齿形都达到设计精度；

3.4采用如步骤3.1到3.3所述的同样的砂轮走刀方式进行同一齿槽另一侧所有切削齿侧面的磨削；在当前齿槽完成加工后，砂轮径向退出齿槽，切换到相邻齿槽进行磨削操作；直至所有齿槽都完成磨削，完成台阶结构精加工。

6.根据权利要求1所述的一种螺旋内齿圈拉刀精切段切削齿的磨削加工方法，其特征在于，步骤4中具体的加工范围和砂轮走刀路径模式如下，

4.1采用螺旋角修正后的螺旋渐开面对应的磨削廓形对砂轮进行修整；以螺旋内齿圈拉刀精切段最前端面齿槽中心位置处为局部原点；砂轮保持在齿槽外，运动到最后一排齿后方的齿槽中心位置，然后砂轮径向进入齿槽直至与最后一排切削齿廓形一致的位置；砂轮从后向前对当前齿槽一侧所有有后角要求的切削齿侧面逐个执行如下磨削操作：

4.11砂轮从齿槽中心移动到第i个切削齿的后方，且与第i+1个切削齿无干涉，i为正整数；

4.12砂轮沿着由切削齿后角修正过后的螺旋轨迹向前对该齿齿侧进行磨削，直到该齿侧完全得到磨削且与第i-1个齿无干涉；

4.13砂轮回到齿槽中心位置；

4.2砂轮重复步骤4.11到4.13的磨削操作直至该侧所有具有后角要求的切削齿侧面都得到磨削，然后砂轮切换至另一侧切削齿的侧面进行同样的磨削操作；当该齿槽内所有有后角要求的切削齿侧面都得到加工后，砂轮径向抬起退出齿槽，切换到相邻的齿槽；直到所有齿槽都得到加工，完成铲背加工，从而完成对螺旋内齿圈拉刀的精切段的加工。