專利名稱：在萬能銑床上加工球形面蝸輪的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在萬能銑床上加工球形面蝸輪的工藝。
背景技術(shù)：
根據(jù)蝸桿分度曲面的形狀，蝸桿傳動可分成三大類圓柱蝸桿傳動、環(huán) 面蝸桿傳動和錐蝸桿傳動。直廓環(huán)面蝸桿傳動，俗稱球面蝸桿傳動，就屬 于環(huán)面蝸桿傳動中的一種。
在蝸輪蝸桿傳動中，由于蝸輪、蝸桿的材質(zhì)不同，蝸輪通常為銅制，為 易損件；而蝸桿為碳鋼制造，且表面進(jìn)行熱處理，硬度較高，不易損壞。
圓柱蝸桿傳動與球面蝸桿傳動相比較，基本上是單齒受力狀態(tài)，而球面蝸 桿傳動是有五個齒面同時嚙合，受力狀態(tài)遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于圓柱蝸桿傳動。
雖然球面蝸桿傳動比圓柱蝸桿傳動有很多優(yōu)點，但球形面蝸輪的機(jī)加 工比普通蝸輪要困難得多，且需在專用機(jī)床進(jìn)行。作為修船廠實際很少遇 到球面蝸輪的維修，所以，置備專用的機(jī)床也不現(xiàn)實。如果一旦遇到球面 蝸輪的維修和制做， 一般也是聯(lián)系專業(yè)廠進(jìn)行外加工。然而在沒有專用機(jī) 床的情況下為了企業(yè)方便，又如何對球面蝸輪進(jìn)行加工制作呢？在這里提
供一種加工工藝方法在萬能銑床上加工球形面蝸輪的方法。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述中存在的問題，本發(fā)明提供一種在萬能銑床上加工球形面 蝸輪的方法，以利于快速解決加工單件修復(fù)或配套之需要，生產(chǎn)成本低， 操作便捷。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是提供一種在萬能銑床上加 工球面蝸輪的方法，該方法包括有以下步驟① 、按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定設(shè)定公制模數(shù)齒輪的壓力角為20°角；
② 、將被加工工件-蝸輪卡于萬能銑床工作臺的分度頭上，找正后劃一 十字中心線，按中心線再劃一齒頂寬度線；
③ 、將萬能銑床工作臺按蝸桿的螺旋方向和蝸桿螺旋角的大小旋轉(zhuǎn)螺 旋角e，在加工工件-蝸輪與蝸桿的嚙合中，二者嚙合齒的螺旋方向是相同
的，蝸桿為右旋，工作臺以刀桿軸線為基準(zhǔn)逆時針旋轉(zhuǎn)螺旋角P;蝸桿為 左旋，工作臺以刀桿軸線為基準(zhǔn)順時針旋轉(zhuǎn)螺旋角e ，使要求加工工件-蝸 輪與蝸桿正確嚙合；
④ 、將萬能銑床工作臺的分度頭向左或向右旋轉(zhuǎn)20°角，使被加工工 件-蝸輪的M齒面和N齒面均垂直于工作臺面，加工時一定要以步驟②所述 的中心線為準(zhǔn)，左右均去，粗加工時加工工件-蝸輪的每個蝸輪齒的兩齒面 要留余量l-2mm;齒深按設(shè)計要求的球形面蝸輪成品尺寸線加工，刀具直徑 尺寸按蝸桿外徑加3—5mm;
、精加工時一定要以所述的中心線相對應(yīng)的齒為基準(zhǔn)，從A線向左 旋轉(zhuǎn)2(T角至B線，使被加工工件-蝸輪的M齒面垂直于工作臺，左右兩面 均勻切削去，不要一次到成品尺寸線，要留有余量l-2mm;
、同步驟⑤的方法，以A線為準(zhǔn)向左旋轉(zhuǎn)2(T角至D線，使被加工 工件-蝸輪的N齒面垂直于工作臺，再參照蝸桿的相關(guān)數(shù)據(jù)即可。
⑦、由于被加工工件-蝸輪是在非專用機(jī)床上加工存在精度上的誤差， 需要與相配的蝸桿進(jìn)行磨合，磨合時將被加工工件-蝸輪齒面的接觸硬點和 硬面進(jìn)行拂刮后即可達(dá)到使用要求。
本發(fā)明的效果是該方法可以在萬能銑床上加工球形面蝸輪，球形蝸輪 在工作狀態(tài)時，與蝸桿有五個齒面同時嚙合，這樣在同等模數(shù)的情況下， 各種機(jī)械性能比普通蝸輪可增加5倍，但是在加工過程中與普通蝸輪的加 工方法大有不同，難度很大。從理論上講必須使用專用機(jī)床才能加工，每次都得按照蝸桿的相關(guān)數(shù)據(jù)設(shè)計制作很多工裝工具。此種加工方法雖然加 工精度高，但成本較大，工期長，只適用于批量生產(chǎn)。但是在船舶修理及 設(shè)備維修時，大多數(shù)活件是以修復(fù)或單件換新，用以上方法很不適用。在 這種情況下在萬能銑床上加工此工件，利用非專用機(jī)床來加工專用的蝸輪， 減少了很多的工裝工具，使一件較復(fù)雜的操作變得簡捷，為在特殊情況下 的單件球形蝸輪的加工提供了可行的工藝方法。雖然加工精度不如專用機(jī) 床，但通過實踐，用在船舶甲板機(jī)械或低轉(zhuǎn)速設(shè)備上是完全可行的和實用 的。


圖1為球形蝸輪副示意圖； 圖2為工裝加工示意圖3為粗加工示意圖4、圖5為精加工示意圖。
圖中
1、蝸桿 2、蝸輪 3、工作臺4、分度頭
5、刀桿軸線6、刀桿 7、刀具 0、螺旋角
A、中心十字線 B、某齒對稱中心線 D、某齒對稱中心線 C、蝸桿的第1個齒和第5個齒齒面之間的軸向?qū)嶋H尺寸 C'被加工蝸輪的任意5個連續(xù)齒外齒面之間的尺寸 M， N、齒面 Df、被加工蝸輪的齒根圓
具體實施例方式
結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明的在萬能銑床上加工球形面蝸輪的方法加 以說明。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是提供一種在萬能銑床上加工球形面蝸輪的方
法，該方法包括有以下歩驟1、 國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定公制模數(shù)齒輪的壓力角一般為20°角，而蝸輪的齒形 壓力角也為2(T。
2、 將加工工件-蝸輪2卡于萬能銑床的分度頭4上，找正后劃一中心 十字線，按中心再劃一齒頂寬度線，并將工件-蝸輪2齒的成品尺寸線，即 蝸輪最終完工齒面與蝸輪端面的交線和粗加工參考線，即與成品尺寸線平 行的線一并劃出。
3、 將工作臺3按蝸桿1的螺旋方向和蝸桿1的螺旋角的大小搬好螺旋 角3 ， 一般螺旋角6的大小隨模數(shù)m的大小和蝸桿1直徑的大小而發(fā)生變 化。如圖2所示。需要說明的是在蝸輪l與工件-蝸輪2的嚙合中，二者 齒的螺旋方向是相同的，即同為左旋和同為右旋。假定蝸桿為右旋，則工 作臺3應(yīng)以刀桿軸線5為基準(zhǔn)逆時針向上旋轉(zhuǎn)螺旋角P ;假定蝸桿1為左 旋，則工作臺3應(yīng)以刀桿6的刀桿軸線5為基準(zhǔn)順時針向下旋轉(zhuǎn)螺旋角0 。 按照上述要求加工的工件-蝸輪2方可與蝸桿1正確嚙合。
4、 按圖3所示，先將工件-蝸輪2齒槽進(jìn)行粗加工，齒深按成品加工， 即按蝸輪的齒根圓Df加工到位。
5、 按圖4所示，精加工時一定要以中心線相對應(yīng)的齒為基準(zhǔn)，從十字 A線向左旋轉(zhuǎn)2(T至另一齒中心線B線，使被加工工件-蝸輪2的齒面M垂 直于工作臺3，左右兩面均勻切削，不要一次到成品尺寸線，要留有少量余 量1-2腿，如圖4所示的精加工示意圖。
6、 同圖4的方法，以中心十字線A為準(zhǔn)向右旋轉(zhuǎn)20。至另一齒中心線 D線，使被加工工件-蝸輪2的齒面N垂直于工作臺3，使被加工工件-蝸輪 2的齒面N垂直于工作臺3，左右兩面均勻切削，不要一次到成品尺寸線， 要留有少量余量l-2mm，其它相關(guān)尺寸，如齒頂圓、齒根圓、齒厚等與加工 普通蝸輪相似，再參照蝸桿的有關(guān)數(shù)據(jù)即可，如圖5所示。
7、 需要特別指出的是如圖1所示，尺寸C代表蝸桿的第1個齒和第5個齒齒面之間的軸向?qū)嶋H尺寸；如圖5所示，尺寸C'代表被加工蝸輪的
任意5個連續(xù)齒外齒面之間的尺寸。在實際的嚙合中，尺寸C和尺寸C'為 嚙合尺寸，且保證尺寸C'〈尺寸C，應(yīng)為間隙不大的配合。如果出現(xiàn)尺寸C' > 尺寸C的情況，二者就不可能進(jìn)行正常的嚙合傳動，還必須進(jìn)行精加工， 可按大于量的0. 5倍對蝸輪的每個齒的兩齒面進(jìn)行切削精加工。
8、 由于該蝸輪是在非專用機(jī)床上加工的， 一定存在精度上的誤差，需 要與相配的蝸桿進(jìn)行磨合；磨合時將蝸輪齒面的接觸硬點和硬面進(jìn)行拂刮 即可達(dá)到使用要求。
9、 操作工作人員要有多年的工作經(jīng)驗和齒輪加工知識。
權(quán)利要求
1、一種在萬能銑床上加工球面蝸輪的方法，該方法包括有以下步驟①、按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定設(shè)定公制模數(shù)齒輪的壓力角為20°角；②、將被加工工件-蝸輪(2)卡于萬能銑床工作臺的分度頭上，找正后劃一十字中心線，按中心線再劃一齒頂寬度線；③、將萬能銑床工作臺按蝸桿(1)的螺旋方向和蝸桿螺旋角的大小旋轉(zhuǎn)螺旋角β，在加工工件-蝸輪(2)與蝸桿的嚙合中，二者嚙合齒的螺旋方向是相同的，蝸桿(1)為右旋，工作臺(3)以刀桿軸線(4)為基準(zhǔn)逆時針旋轉(zhuǎn)螺旋角β；蝸桿(1)為左旋，工作臺(3)以刀桿軸線(4)為基準(zhǔn)順時針旋轉(zhuǎn)螺旋角β，使要求加工工件-蝸輪(2)與蝸桿(1)正確嚙合；④、將萬能銑床工作臺的分度頭向左或向右旋轉(zhuǎn)20°角，使被加工工件-蝸輪(2)的M齒面和N齒面均垂直于工作臺面(3)，加工時一定要以步驟②所述的中心線為準(zhǔn)，左右均去，粗加工時加工工件-蝸輪(2)的每個蝸輪齒的兩齒面要留余量1-2mm；齒深按設(shè)計要求的球形面蝸輪成品尺寸線加工，刀具直徑尺寸按蝸桿(1)外徑加3-5mm；⑤、精加工時一定要以所述的中心線相對應(yīng)的齒為基準(zhǔn)，從A線向左旋轉(zhuǎn)20°角至B線，使被加工工件-蝸輪(2)的M齒面垂直于工作臺，左右兩面均勻切削去，不要一次到成品尺寸線，要留有余量1-2mm；⑥、同步驟⑤的方法，以A線為準(zhǔn)向左旋轉(zhuǎn)20°角至D線，使被加工工件-蝸輪(2)的N齒面垂直于工作臺(3)，再參照蝸桿的相關(guān)數(shù)據(jù)即可。⑦、由于被加工工件-蝸輪(2)是在非專用機(jī)床上加工存在精度上的誤差，需要與相配的蝸桿進(jìn)行磨合，磨合時將被加工工件-蝸輪(2)齒面的接觸硬點和硬面進(jìn)行拂刮后即可達(dá)到使用要求。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在萬能銑床上加工球面蝸輪的方法，該方法包括有按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定設(shè)定公制模數(shù)齒輪的壓力角為20°角；將被加工工件——蝸輪卡于萬能銑床工作臺的分度頭上，找正后劃一十字中心線及齒頂寬度線；將萬能銑床工作臺按蝸桿的螺旋方向和蝸桿螺旋角的大小旋轉(zhuǎn)螺旋角β，在加工工件-蝸輪與蝸桿的嚙合中，二者嚙合齒的螺旋方向是相同的，使要求加工工件-蝸輪與蝸桿正確嚙合；將萬能銑床工作臺的分度頭向左或向右旋轉(zhuǎn)20°角，使被加工工件——蝸輪的M面和N面的齒面垂直于工作臺面，加工蝸輪的齒面；再與相配的蝸桿進(jìn)行磨合。有益效果是該方法可以在萬能銑床上加工球形面蝸輪，成本低，工期短，減少工裝，適于特殊情況下的單件球形蝸輪的加工。
文檔編號B23F11/00GK101602127SQ20091006905
公開日2009年12月16日 申請日期2009年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月31日
發(fā)明者杰 劉, 劉兆丹, 張樹桐, 張洪博, 軍 趙 申請人:天津新港船舶重工有限責(zé)任公司