[发明专利]一种内齿强力珩齿的全齿面修形方法

说明书

本发明涉及一种内齿强力珩齿的全齿面修形方法。该方法适用于数控内齿强力珩齿机，该珩齿机包括七个数控轴和内齿强力珩齿电子齿轮箱；在使用内齿强力珩齿电子齿轮箱的基础上，把轴交角轴A和珩磨轮支撑架旋转轴B的运动设置为沿工件齿轮的轴向进给轴Z2运动的多项式函数，对于被加工的修形齿轮，求解最优的多项式系数；在模数相同条件下，实现使用同一个金刚石修整轮对不同齿数和不同修形量的齿轮的全齿面修形加工。本发明实现内齿强力珩齿机可以灵活地通过各个运动轴的联动来对不同修形量的齿轮进行修形，而不需要针对一种工件齿轮制作出一种金刚石修整轮，从而使修形齿轮的研发和制造周期缩短50％～60％，降低生产成本，修形精度提高40％～50％。

技术领域

本发明属于齿轮加工制造技术领域，特别涉及一种内齿强力珩齿的全齿面修形方法。

背景技术

内齿强力珩齿作为一种齿轮精加工工艺，被用来消除粗加工和热处理之后的齿轮误差。修形齿轮由于其低噪音和低振动的优点被广泛应用在齿轮传动中。内齿强力珩齿在加工修形齿轮时，需要制作出和被加工齿轮一样的金刚石修整轮，使用金刚石修整轮包络出珩磨轮的齿面，再使用珩磨轮加工出所需的修形齿轮。使用这种方法加工修形齿轮需要针对不同的工件齿轮制作不同的金刚石修整轮，一个金刚石修整轮只能对应加工一种修形齿轮；而金刚石修整轮的制作周期长，加工难度大，生产成本高，所以使用这种方法珩削修形齿轮严重制约了加工效率，提高了加工成本。

国内虽然从六十年代就开始着手对珩齿加工技术与机床装备展开研究，但目前尚无真正投产，关于内齿强力珩齿的全齿面修形方法研究尚属空白。因此不得不购买国外中高档的强力珩齿机床，如美国Gleason、德国Kapp-Niles、瑞士Fassler、瑞士Reishauer等，这些机床不仅价格昂贵，而且如果改变加工齿轮要完全依赖国外公司的技术人员来重新修改加工工艺和参数。

发明内容

为了在内齿强力珩齿机上实现灵活地通过各个运动轴的联动来对不同齿数和不同修形量的齿轮进行修形，本发明提供一种内齿强力珩齿的全齿面修形方法。

一种内齿强力珩齿的全齿面修形方法适用于数控内齿强力珩齿机，数控内齿强力珩齿机包括七个数控轴和内齿强力珩齿电子齿轮箱，七个数控轴分别为快速轴向进给轴Z1、轴向进给轴Z2、径向进给轴X、珩磨轮回转轴C1、工件回转轴C2、轴交角轴A和珩磨轮支撑架旋转轴B；

在使用内齿强力珩齿电子齿轮箱的基础上，把轴交角轴A和珩磨轮支撑架旋转轴B的运动设置为沿工件齿轮的轴向进给轴Z2运动的多项式函数，对于被加工的修形齿轮，求解最优的多项式系数；

在模数相同条件下，实现使用同一个金刚石修整轮对不同齿数和不同修形量的齿轮的全齿面修形加工。

一种内齿强力珩齿的全齿面修形的具体操作步骤如下：

(1)珩磨轮齿面修整

使用标准渐开螺旋面的金刚石修整轮对珩磨轮进行修整，将工件回转轴C2作为金刚石修整轮回转轴，金刚石修整轮回转轴和珩磨轮回转轴C1联动关系式如下：

式中：φ_h为珩磨轮转角，单位为rad；φ_d为金刚石修整轮转角，单位为rad；N_d为金刚石修整轮的齿数，N_h为珩磨轮的齿数；完成珩磨轮齿面的修整；

(2)建立珩削过程数学模型

使用修整后的珩磨轮加工工件齿轮，工件回转轴C2不仅要和珩磨轮回转轴C1保持严格的联动关系，同时还要对沿工件齿轮的轴向进给轴Z2有所响应；工件回转轴C2、珩磨轮回转轴C1和工件齿轮的轴向进给轴Z2之间的联动关系如下：