專利名稱：大模數(shù)齒條齒形精加工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及大模數(shù)齒條齒形精加工方法。
背景技術(shù)：
齒條是齒輪傳動裝置中重要的基礎(chǔ)傳動件之一。其承載能力和使用壽命的高低是 齒條制造技術(shù)水平的重要標志。現(xiàn)有礦山設(shè)備和鍛壓、軋鋼等冶金設(shè)備中的大模數(shù)齒條，其 齒形精度采用國家標準(GB1009-88)8級 9級中等精度等級，齒面硬度采用HB ( 350的 中等硬度，齒面粗糙度Ra要求3. 2 1. 6 y m。此類大模數(shù)齒條齒形精加工采用銑削加工方 法完全能夠到達產(chǎn)品設(shè)計圖紙要求。近年來在某些特殊產(chǎn)品中出現(xiàn)了硬齒面齒條。這類齒條其齒形精度采用相當于國 家標準(GB1009-88)7級 8級比較高的精度等級，齒面硬度采用HRC55以上，齒面粗糙度 Ra要求0. 8 y m。對于大模數(shù)硬齒面齒條齒形的精加工而言，受現(xiàn)有磨削設(shè)備加工尺寸的限 制，目前采用特殊高硬度硬質(zhì)合金刀具銑削精加工齒形，費用高，加工效率低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供一種加工質(zhì)量好、成本更低的大模數(shù)齒條齒形精 加工方法。解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是大模數(shù)齒條齒形精加工方法，將粗加工后的齒 條安裝在數(shù)控銑鏜床的工作臺上，并在該數(shù)控銑鏜床的滑枕的端面處安裝帶有砂輪的磨削 裝置，通過控制數(shù)控銑鏜床中的滑枕與工作臺的相對運動使砂輪沿一定的軌跡對齒條的齒 形進行磨削。本發(fā)明的有益效果是通過在滑枕的端面處安裝磨削裝置從而將齒條磨削加工應(yīng) 用到數(shù)控銑鏜床如龍門銑上，從而代替了磨床，擴展了通用機床的加工范圍，解決了大模數(shù) 齒條齒形精加工無法磨削的問題，有效提高齒條的齒形精度及齒面質(zhì)量。此方法具有技術(shù) 可靠、操作靈活、易于實施、所需成本低、經(jīng)濟實用的特點。特別適用于單件小批量大模數(shù)齒 條的磨削加工。


圖1為本發(fā)明的加工示意圖。圖2為本發(fā)明中加工齒形齒斜面的示意圖。圖3為本發(fā)明中采用單齒法進刀方式加工齒形齒斜面的示意圖。圖4為本發(fā)明中采用多齒法進刀方式加工齒形齒斜面的示意圖。圖5為本發(fā)明中加工齒底圓弧的示意圖。圖6為齒條齒形結(jié)構(gòu)示意圖。圖中標記為磨削裝置1、砂輪2、齒斜面成型砂輪201、齒底圓弧成型砂輪202、滑 枕3、數(shù)控銑鏜床4、工作臺5、齒條6、左齒斜面701、右齒斜面702、左齒底圓弧801、右齒底圓弧802、齒斜面方向B、齒距方向X、齒高方向Y、齒寬方向V。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步的說明。如圖1所示的大模數(shù)齒條齒形精加工方法，將粗加工后的齒條6安裝在數(shù)控銑鏜 床4的工作臺5上，并在該數(shù)控銑鏜床4的滑枕3的端面處安裝帶有砂輪2的磨削裝置1， 通過控制數(shù)控銑鏜床4中的滑枕3與工作臺5的相對運動使砂輪2沿一定的軌跡對齒條6 的齒形進行磨削。磨削裝置1能夠帶動砂輪2旋轉(zhuǎn)，其重量最好小于數(shù)控銑鏜床4所帶的 附件角銑頭的重量，安裝方式可與附件角銑頭相同，這樣實際上是用磨削裝置1替代了數(shù) 控銑鏜床4的附件角銑頭，因此在滑枕3上安裝磨削裝置1后實現(xiàn)了數(shù)控銑鏜床4的磨削 功能?？梢姡景l(fā)明通過在滑枕3的端面處安裝磨削裝置1從而將齒條磨削加工應(yīng)用到數(shù) 控銑鏜床如龍門銑上，擴展了通用機床的加工范圍，解決了大模數(shù)齒條齒形精加工無法磨 削的問題，有效提高齒條的齒形精度及齒面質(zhì)量。如圖1 2所示，本發(fā)明可通過數(shù)控編程控制數(shù)控銑鏜床4中的滑枕3與工作臺 5之間分別在齒距方向X、齒高方向Y以及齒寬方向V的相對運動使砂輪2沿一定的軌跡 對齒條6的齒形進行磨削，從而保證加工效率和精度。數(shù)控編程可實現(xiàn)砂輪2在由齒距方 向X、齒高方向Y和齒寬方向V構(gòu)成的空間坐標系中多坐標聯(lián)動，為砂輪2的進刀方式提供 了更多選擇。其中，滑枕3與工作臺5之間分別在齒距方向X和齒高方向Y上的相對運動 是通過滑枕3的橫移和伸縮來實現(xiàn)的。而滑枕3與工作臺5之間在齒寬方向V的相對運動 最好通過工作臺5的縱向移動來實現(xiàn)，這樣可以減少數(shù)控銑鏜床水平滑枕作往復(fù)運動的次 數(shù)，保護水平滑枕的運動精度。實施例使用本發(fā)明的大模數(shù)齒條齒形精加工方法加工圖6所示的齒條齒形。該齒形的每 個齒由左齒斜面701、右齒斜面702、左齒底圓弧801、右齒底圓弧802以及齒底面組成。由 于大模數(shù)齒條齒形磨削面積大，故采用分段成形法磨削。如圖2 4所示，先使用齒斜面成 型砂輪201按照軌跡法的磨削方式成型各齒的左齒斜面701和右齒斜面702，然后如圖5所 示使用齒底圓弧成型砂輪202按照成型法的磨削方式成型各齒的左齒底圓弧801和右齒底 圓弧802。先成型各齒的左齒斜面701和右齒斜面702，然后再成型各齒的左齒底圓弧801 和右齒底圓弧802的順序可保證左齒斜面701與左齒底圓弧801之間以及右齒斜面702與 右齒底圓弧802之間的圓滑過渡，便于齒厚、齒距尺寸和精度直接控制和檢測。上述“軌跡 法的磨削方式”是指磨削時齒斜面成型砂輪201具有沿齒斜面方向B的運動，即沿左齒斜面 701和右齒斜面702軌跡的運動。而“成型法的磨削方式”是指將齒底圓弧成型砂輪202的 外緣修形成與左齒底圓弧801和右齒底圓弧802 —致的形狀，然后通過齒底圓弧成型砂輪 202相對齒條6沿齒寬方向V的往復(fù)運動成型左齒底圓弧801和右齒底圓弧802的磨削方 法?！败壽E法的磨削方式”以及“成型法的磨削方式”分別為本領(lǐng)域的公知技術(shù)。如圖3 4所示，通過齒斜面成型砂輪201成型各齒的左齒斜面701和右齒斜面 702時，采用單齒法或多齒法的進刀方式控制齒斜面成型砂輪201的運動軌跡。如圖3所 示，所述“單齒法”是指齒斜面成型砂輪201先沿齒斜面方向B的進刀方向加工一個齒的左 齒斜面701或右齒斜面702，到位后再沿齒距方向X移動一個齒的距離后加工下一個齒的左
4齒斜面701或右齒斜面702，依此類推加工各齒的左齒斜面701和右齒斜面702。如圖4所 示，所述“多齒法”是指先將齒斜面成型砂輪201固定在某一齒高位置，將一個齒上位于該 齒高位置上的左齒斜面701或右齒斜面702磨削后，再沿齒距方向X移動一個齒的距離后 加工下一個齒上位于該齒高位置上的左齒斜面701或右齒斜面702，直到將此高度所有左 齒斜面701和右齒斜面702磨削后，齒斜面成型砂輪201再沿齒高方向Y進刀，并重復(fù)上述 操作直至各齒的左齒斜面701和右齒斜面702加工完成。兩種進刀方式主要根據(jù)齒條磨削 前熱處理變形情況、變形大小、齒面磨削余量的大小及均勻性來選擇。當齒條變形較大，齒 面磨削余量不均，采用單齒法進刀方式。當齒條變形較小，齒面磨削余量均勻，采用多齒法 進刀方式。由于齒形的齒底面不與齒輪接觸，對其尺寸及位置沒有精度要求，因此對齒條6 的各齒的齒底面進行粗加工時可直接加工到位。通過磨削方法對大模數(shù)齒條齒形進行精加工時還會涉及到及磨削基準的選定、磨 削余量的確定、砂輪參數(shù)及磨削用量的選擇、冷卻液的供給、砂輪的修整方法的內(nèi)容，這些 都是本領(lǐng)域的公知技術(shù)，在此不在贅述。
權(quán)利要求
大模數(shù)齒條齒形精加工方法，其特征在于將粗加工后的齒條(6)安裝在數(shù)控銑鏜床(4)的工作臺(5)上，并在該數(shù)控銑鏜床(4)的滑枕(3)的端面處安裝帶有砂輪(2)的磨削裝置(1)，通過控制數(shù)控銑鏜床(4)中的滑枕(3)與工作臺(5)的相對運動使砂輪(2)沿一定的軌跡對齒條(6)的齒形進行磨削。
2.如權(quán)利要求1所述的大模數(shù)齒條齒形精加工方法，其特征在于通過數(shù)控編程控制 數(shù)控銑鏜床(4)中的滑枕(3)與工作臺(5)之間分別在齒距方向(X)、齒高方向(Y)以及齒 寬方向(V)的相對運動使砂輪(2)沿一定的軌跡對齒條(6)的齒形進行磨削。
3.如權(quán)利要求2所述的大模數(shù)齒條齒形精加工方法，其特征在于先使用齒斜面成型 砂輪(201)按照軌跡法的磨削方式成型各齒的左齒斜面(701)和右齒斜面(702)，然后使用 齒底圓弧成型砂輪(202)按照成型法的磨削方式成型各齒的左齒底圓弧(801)和右齒底圓 弧(802)。
4.如權(quán)利要求3所述的大模數(shù)齒條齒形精加工方法，其特征在于在通過齒斜面成型 砂輪(201)成型各齒的左齒斜面(701)和右齒斜面(702)時，采用單齒法或多齒法的進刀 方式控制齒斜面成型砂輪(201)的運動軌跡。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種加工質(zhì)量好、成本更低的大模數(shù)齒條齒形精加工方法。該方法的特點是將粗加工后的齒條安裝在數(shù)控銑鏜床的工作臺上，并在該數(shù)控銑鏜床的滑枕的端面處安裝帶有砂輪的磨削裝置，通過控制數(shù)控銑鏜床中的滑枕與工作臺的相對運動使砂輪沿一定的軌跡對齒條的齒形進行磨削。通過在滑枕的端面處安裝磨削裝置從而將齒條磨削加工應(yīng)用到數(shù)控銑鏜床如龍門銑上，擴展了通用機床的加工范圍，解決了大模數(shù)齒條齒形精加工無法磨削的問題，有效提高齒條的齒形精度及齒面質(zhì)量。此方法具有技術(shù)可靠、操作靈活、易于實施、所需成本低、經(jīng)濟實用的特點。特別適用于單件小批量大模數(shù)齒條的磨削加工。
文檔編號B23F19/00GK101850446SQ20101018715
公開日2010年10月6日 申請日期2010年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月31日
發(fā)明者付建平, 劉毅, 張英軍, 王永成 申請人:二重集團(德陽)重型裝備股份有限公司