[发明专利]数控蜗杆砂轮磨齿机喷嘴及其控制方法

说明书

本发明公开了一种数控蜗杆砂轮磨齿机喷嘴及其转动控制方法，数控蜗杆砂轮磨齿机喷嘴包括管身段和管头段，管头段出口的长度为l_n，宽度为b_n，喷嘴偏角为α_n，管身段长度为L_n1，喷嘴的控制方法包括步骤：1)当数控蜗杆砂轮磨齿机未工作时，控制喷嘴旋夹角为θ的位置；2)当开始修整蜗杆砂轮或者加工齿轮时，控制喷嘴绕顺时针旋转至θ₂；3)当要停止修整蜗杆砂轮或者加工齿轮时，控制喷嘴逆时针旋转至θ。本发明数控蜗杆砂轮磨齿机喷嘴及其控制方法，喷嘴的结构参数根据已知的数控蜗杆砂轮磨齿机和蜗杆砂轮参确定，且喷嘴结构及喷嘴的控制方法能保证喷嘴不碰撞蜗杆砂轮且磨削液能够准确喷射入磨削区域，能够提升冷却效果，大大提高磨削液的使用效率。

技术领域

本发明涉及齿轮加工技术领域，特别涉及一种数控蜗杆砂轮磨齿机喷嘴及其控制方法。

背景技术

对比于齿轮成形磨削，齿轮蜗杆砂轮磨削加工效率高，是常用的齿轮精加工方式。在齿轮加工过程中，过高的磨削温度会造成工件烧伤，降低工件疲劳寿命，因此作为冷却介质的磨削液对于磨削加工十分重要。

如专利“一种磨齿机用旋转喷嘴机构”(CN201921492321.2)所述，为了降低磨削温度，数控蜗杆砂轮磨齿机配有可旋转的喷嘴，磨削液以喷嘴浇注的方法作用于齿轮与蜗杆砂轮之间。现采用的喷嘴由钢管压弯制成，压弯的角度和位置由工人的经验确定，喷嘴质量差，磨削液使用效率低。

齿轮蜗杆砂轮加工齿轮不同于一般的磨削加工，蜗杆砂轮与齿轮的接触为点接触，接触点处于螺旋面上，磨削液容易被齿轮和砂轮阻挡，磨削液难以发挥作用。随着砂轮的修整，砂轮尺寸变小，喷嘴需要受到精确控制，才能将磨削液准确作用于磨削区域。喷嘴的结构和控制方法决定了磨削液的浇注角度，影响着磨削液的浇注压力和使用效率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种数控蜗杆砂轮磨齿机喷嘴及其控制方法，以解决现有齿轮蜗杆砂轮磨削加工齿轮过程中，磨削液使用效率低，不易保证工件冷却效果的技术问题。

本发明数控蜗杆砂轮磨齿机喷嘴，包括管身段和管头段，管身段和管头段之间弧形弯曲过渡，管头段的出口为扁平口；

喷嘴在xoy直角坐标系内的安装位置中心O_n的坐标为(-D ₀，H₀)，所述的xoy直角坐标系以与蜗杆砂轮的轴心线垂直的水平轴为x轴，以与蜗杆砂轮的轴心线垂直的竖向轴为y轴，以x轴和y轴的交点为坐标原点o；

管头段出口的长度l_n＝Np_w，其中N是对蜗杆砂轮参与加工齿数向上取整的得数，p_w为蜗杆砂轮的齿距；管头段出口的宽度b_n＝h_w-C+2e_n，其中h_w为蜗杆砂轮的齿高，C为蜗杆砂轮的顶隙，e_n为喷嘴的壁厚；在xoy直角坐标系中，喷嘴的竖向对称面相对于xoy平面的偏角α_n＝γ_w，γ_w为蜗杆砂轮的升角；喷嘴的管身段长度管身段中心线和管头段中心线的夹角其中γ₁为磨削液浇注角度，r_w1为蜗杆砂轮的最大使用半径，θ₁为喷嘴的管身段中心线相对于y轴的角度，

本发明数控蜗杆砂轮磨齿机喷嘴的控制方法，其包括步骤：

1)当数控蜗杆砂轮磨齿机未工作时，控制喷嘴旋转至其管身段的中心线与y轴的夹角为θ的位置，所述角度θ＝180°；

2)当开始修整蜗杆砂轮或者加工齿轮时，控制喷嘴绕其安装位置中心O_n(-D₀,H₀)顺时针旋转至θ₂，磨削液开始供给；喷嘴旋转角度