一種漸開線齒輪齒形的切齒設備及其切齒方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示一種漸開線齒輪齒形的切齒設備，包括滾齒機床和磨齒機床，所述的滾齒機床上設有粗加工滾刀，磨齒機床上設有第一砂輪和第二砂輪，所述第一砂輪的齒形角a1小于被加工齒輪的壓力角a，所述第二砂輪的齒形角a2與被加工齒輪的壓力角a相等；其方法的步驟為：a、粗滾齒；b、第一砂輪磨齒；c、第二砂輪粗磨齒；d、熱處理及精加工；e、精磨齒。采用上述設備和方法后即可加工各種壓力角及留磨量要求的硬齒面齒輪，不需專門采購凸角留磨滾刀，縮短了新品開發(fā)時間及滾刀購置費用。
【專利說明】一種漸開線齒輪齒形的切齒設備及其切齒方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種漸開線齒輪齒形的切齒方法，尤其適用于交貨期短、批量較小的硬齒面齒輪加工。
【背景技術】
[0002]為提高齒輪的強度及壽命，在齒輪設計中常采用硬齒面齒輪，這類齒輪(特別是精度要求較高的)通常需要熱處理前采用凸角留磨滾刀進行粗切齒，熱處理后再采用磨齒機磨齒，以達到齒輪表面硬度和精度要求，并且避免齒輪磨齒后出現(xiàn)凸臺而降低齒輪壽命。要保證齒輪強度和嚙合精度不減小并避免磨齒凸臺出現(xiàn)，上述凸角留磨滾刀一般專刀專用，即一個齒輪對應一把滾刀，由于這種滾刀費用高，交貨期長，因此在新品開發(fā)時，齒輪產(chǎn)品的研制周期往往受制于滾刀的交貨期。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決技術問題是提供一種漸開線齒輪齒形的切齒設備及其切齒方法，在新產(chǎn)品研發(fā)時不需采購凸角留磨滾刀也能達到上述目的，從而降低齒輪的制作周期。
[0004]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種漸開線齒輪齒形的切齒設備，包括滾齒機床和磨齒機床，其特征是:所述的滾齒機床上設有粗加工滾刀，磨齒機床上設有第一砂輪和第二砂輪，所述第一砂輪的齒形角S1小于被加工齒輪的壓力角a，所述第二砂輪的齒形角a2與被加工齒輪的壓力角a相等。
[0005]一種漸開線齒輪齒形的切齒方法，其特征是:包括如下步驟，
a、用粗加工滾刀對被加工齒輪進行滾齒粗加工；
b、加工第一砂輪，使所述第一砂輪的齒形角小于被加工齒輪的壓力角a，并用第一砂輪磨削齒面齒根；
C、加工第二砂輪，使所述第二砂輪的齒形角a2與被加工齒輪的壓力角a相等，并用第二砂輪粗磨削齒面；
d、對被加工齒輪進行熱處理硬化及其余部位精加工；
e、用第二砂輪精磨至被加工齒輪成品尺寸。
[0006]在步驟c中被加工齒輪所產(chǎn)生的第二磨齒齒形與成品齒形相比具有沉切量qd(沉切量指漸開線與齒根過渡曲線在公法線方向的最大距離)，且所述沉切量％大于齒輪熱處理后的精磨余量。
[0007]為了方便后續(xù)工序獲得更小的加工余量，所述的粗加工滾刀模數(shù)與被加工齒輪模數(shù)相同。
[0008]進一步具體的，所述的第二砂輪的齒形角a2與第一砂輪的齒形角B1之差在4°?8°，若小于4°，熱處理變形大時容易出現(xiàn)凸臺；大于8°時可能造成砂輪剛性不足。
[0009]本發(fā)明的有益效果是:采用上述設備和方法后即可加工各種壓力角及留磨量要求的硬齒面齒輪，由于第一砂輪比第二砂輪壓力角小，通過第一砂輪和第二砂輪分別磨齒能夠在熱處理前產(chǎn)生磨齒沉切量，不需專門采購凸角留磨滾刀，縮短了新品開發(fā)時間及滾刀購置費用。另外，由于磨削齒根比傳統(tǒng)滾切齒根粗糙度低，增加了齒根彎曲強度，提高了齒輪壽命及可靠性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]以下結(jié)合附圖給出的實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0011]圖1是被加工齒輪粗滾齒后的齒形圖及成品齒形圖；
圖2是被加工齒輪用第一砂輪磨齒的示意圖；
圖3是圖2中第一砂輪齒形示意圖；
圖4是第二砂輪對被加工齒輪粗磨齒的示意圖；
圖5圖4中第二砂輪齒形示意圖；
圖6是第二砂輪對被加工齒輪精磨齒示意圖；
圖7是分別是第一砂輪磨齒后、第二砂輪粗磨齒、第二砂輪精磨齒后的被加工齒輪齒形圖。
[0012]圖中:1、粗加工齒形；2、成品齒形；3、小壓力角磨加工齒形；4、第一砂輪；5、第二磨齒齒形；6、第二砂輪。
【具體實施方式】
[0013]一種漸開線齒輪齒形的切齒設備，包括滾齒機床和磨齒機床，所述的滾齒機床上設有粗加工滾刀，磨齒機床上設有第一砂輪4和第二砂輪6，所述第一砂輪4的齒形角(如圖3所示)小于被加工齒輪的壓力角a，所述第二砂輪6的齒形角a2 (如圖5所示)與被加工齒輪的壓力角a相等；所述的粗加工滾刀模數(shù)與被加工齒輪模數(shù)相同；所述的第二砂輪6的齒形角七與第一砂輪的齒形角ai之差在4°?8°。
[0014]具體操作時，包括以下步驟:
a、粗滾齒一用粗加工滾刀對被加工齒輪進行滾齒加工出圖1的粗加工齒形1，加工后需保證后續(xù)加工有足夠的余量即可；余量值可參考《機械加工工藝手冊》第2卷第6章表6.1-119磨齒余量推薦表；
b、第一砂輪磨齒一將被加工齒輪安裝在展成磨磨齒機上，用砂輪修整器將砂輪修至如圖3的第一砂輪4形狀(砂輪齒形角ai)，并對被加工齒輪按照壓力角為的參數(shù)進行范成法磨削齒面及齒根至如圖2的小壓力角磨加工齒形3，磨齒磨削量以保證加工后的第二磨齒齒形5與被加工齒輪成品齒形2有足夠的精磨余量即可；采用小壓力角的第一砂輪4磨齒，能夠在熱處理前產(chǎn)生磨齒沉切量；余量值可參考《機械加工工藝手冊》第2卷第6章表6.1-119磨齒余量推薦表；
C、第二砂輪粗磨齒——用砂輪修整器將砂輪修至如圖5的第二砂輪6 (砂輪齒形角a2)，并對被加工齒輪按照壓力角為a2的參數(shù)進行范成法磨削齒面至如圖4的第二磨齒齒形5 (此時不磨齒根)，此時齒形與成品齒形2相比具有沉切量％，且沉切量％大于齒輪熱處理后的精磨余量；
d、熱處理及精加工——對被加工齒輪進行熱處理硬化及其余部位精加工；
e、精磨齒一將被加工齒輪再次安裝在展成磨磨齒機上，繼續(xù)用第二砂輪6進行范成法磨削齒面(此時不磨齒根)，精磨至被加工齒輪成品尺寸，加工結(jié)束，如圖6所示。
[0015]需要強調(diào)的是，以上是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本體在外觀上作任何形式的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術實質(zhì)對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種漸開線齒輪齒形的切齒設備，包括滾齒機床和磨齒機床，其特征是:所述的滾齒機床上設有粗加工滾刀，磨齒機床上設有第一砂輪(4)和第二砂輪(6)，所述第一砂輪(4)的齒形角小于被加工齒輪的壓力角a，所述第二砂輪(6)的齒形角a2與被加工齒輪的壓力角a相等。
2.根據(jù)權利要求1所述的漸開線齒輪齒形的切齒設備，其特征是:所述的粗加工滾刀模數(shù)與被加工齒輪模數(shù)相同。
3.根據(jù)權利要求1所述的漸開線齒輪齒形的切齒設備，其特征是:所述的第二砂輪(6)的齒形角七與第一砂輪(4)的齒形角&1之差在4°?8°。
4.一種漸開線齒輪齒形的切齒方法，其特征是:包括如下步驟， a、用粗加工滾刀對被加工齒輪進行滾齒粗加工； b、加工第一砂輪(4)，使所述第一砂輪(4)的齒形角小于被加工齒輪的壓力角a，并用第一砂輪(4)磨削齒面齒根； C、加工第二砂輪(6)，使所述第二砂輪(6)的齒形角a2與被加工齒輪的壓力角a相等，并用第二砂輪(6)粗磨削齒面； d、對被加工齒輪進行熱處理硬化及其余部位精加工； e、用第二砂輪(6)精磨至被加工齒輪成品尺寸。
5.根據(jù)權利要求4所述的漸開線齒輪齒形的切齒方法，其特征是:在步驟c中被加工齒輪所產(chǎn)生的第二磨齒形(5)與成品齒形(2)相比具有沉切量，且所述沉切量大于齒輪熱處理后的精磨余量。
6.根據(jù)權利要求4所述的漸開線齒輪齒形的切齒方法，其特征在于:所述的粗加工滾刀模數(shù)與被加工齒輪模數(shù)相同。
7.根據(jù)權利要求5所述的漸開線齒輪齒形的切齒方法，其特征在于:所述的第二砂輪(6)的齒形角&2與第一砂輪(4)的齒形角&1之差在4°?8°。
【文檔編號】B23F17/00GK103706886SQ201210380607
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2012年9月29日 優(yōu)先權日:2012年9月29日
【發(fā)明者】顏力, 劉忠偉, 王文健 申請人:南車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司