[发明专利]一种高精度圆柱齿轮铣齿加工方法

说明书

本发明公开了一种高精度圆柱齿轮铣齿加工方法，包括下述步骤：S1、通过检测由铣齿刀盘采用成型加工方法加工得到的齿轮，获得齿形参数值包括，被测齿形相对于标准齿形的左齿面齿廓倾斜偏差平均值和右齿面齿廓倾斜偏差平均值，以及齿顶圆直径和渐开线起始点直径；S2、根据获得的齿形参数值和被测齿轮设计分度圆压力角α，并通过预先构建的计算式计算铣齿刀盘齿形中心线偏移距离；S3、根据获得的铣齿刀盘齿形中心线偏移距离消除铣齿刀盘齿形中心线与工作台中心之间的距离；该方法通过推导出的计算式获得铣齿刀盘齿形中心线偏移距离，以此调整铣齿刀盘安装位置，消除安装误差和自身齿形的对称度误差，提升齿轮加工精度。

技术领域

本发明涉及齿轮加工技术，特别是一种高精度圆柱齿轮铣齿加工方法。

背景技术

铣齿是齿轮粗开齿加工工艺的一种，由于其相较于滚齿具有更高的加工效率和更优的表面粗糙度而被广泛应用，且有取代滚齿工艺的趋势。但由于加工原理不同，铣齿齿形精度等级低于滚齿工艺，对后续加工工序造成影响。为了使铣齿可以替代滚齿，以获得更高的加工效率，必须提高铣齿齿形精度等级。

铣齿加工原理与滚齿不同，滚齿属于展成法，而铣齿则属于成型加工，影响被加工齿轮齿形精度的因素除了机床自身精度、铣齿刀盘精度和切削参数外，还有铣齿刀盘对中误差。其中，机床自身精度等级和铣齿刀盘精度等级在设备交付验收时已固定，对零件加工厂家来说很难再进行优化，切削参数通常只影响表面粗糙度质量，不是影响齿形精度的直接因素；而铣齿刀盘对中误差属于可调整参数，并且会直接造成齿轮齿形偏移误差超差。铣齿刀盘对中误差，指铣齿刀盘齿形中心线与被加工零件中心(即机床工作台中心)的重合度误差，如附图1所示，铣齿刀盘对中偏移后被加工齿轮齿形与标准齿形会形成如附图3的夹角△α，在检测齿形精度时报告则呈现附图4的倾斜状态。

目前铣齿刀盘对中误差的检测，多采用对中检测工装进行检测，对中检测工装有以下缺点：检测工装安装使用过程比较繁琐，主要用于机床厂家在铣齿机安装调试时使用；工装检测精度不高，误差约有0.1～0.2mm左右，会造成齿轮齿形偏移误差约0.03～0.04mm，综合齿形形状误差后，容易造成齿形综合误差超差；检测工装只能检测铣齿刀安装位置是否对中，但在实际加工中，铣齿刀盘齿形中心线与工作台中心不重合(即铣齿刀盘自身的对称度误差)，如附图2所示，导致不同的铣齿刀盘与加工的零件对中误差存在明显差异，影响齿轮齿形加工精度。

发明内容

本发明的目的就是针对对中检测工装检测铣齿刀盘对中误差具有上述缺点，而影响齿轮齿形加工精度的问题，提供一种高精度圆柱齿轮铣齿加工方法以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案。

一种高精度圆柱齿轮铣齿加工方法，包括下述步骤：

S1、通过检测由铣齿刀盘成型加工方法加工得到的齿轮，获得被测齿轮的齿形参数值，所述齿形参数值包括，被测齿形相对于标准齿形的左齿面齿廓倾斜偏差平均值和右齿面齿廓倾斜偏差平均值，以及齿顶圆直径和渐开线起始点直径；

S2、根据获得的齿形参数值和被测齿轮设计分度圆压力角α，并通过预先构建的计算式计算铣齿刀盘齿形中心线偏移距离；

S3、根据获得的铣齿刀盘齿形中心线偏移距离消除铣齿刀盘齿形中心线与工作台中心之间的距离；

其中，所述计算式根据渐开线圆柱齿轮的齿形结构特点，利用成型加工和相似三角形原理，并按大于零为正向，小于零为反向的设定方向，通过建立三角函数关系推导得到。