大型螺旋锥齿轮的工艺研究

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1、大型螺旋锥齿轮的工艺研究杨林王贞宇摘要：大型螺旋锥齿轮广泛应用于航天、航海等领域。所以一个有效的加工方法不仅能提高大型螺旋锥齿轮的加工效率，而且能提高齿轮的精度。本文利用指状铣刀的成形法来加工大型螺旋锥齿轮，从加工原理、刀具、加工工艺，轨迹方程的建立等几方面来研究，在实际生产过程中得到快速发展，特别是对大型螺旋锥齿轮的加工具有革命性的创新意义，本课题的研究成果不同于刀盘加工螺旋锥齿轮的77法，使加工大型螺旋锥齿轮的加工方法有了一个新的角度去实现。关键词：指状铣刀大型螺旋锥齿轮加工工艺轨迹方程Abstract：Thelargespiralbevelgearsarewide

2、lyusedinaerospace,marineandotherfields.Therefore,aneffectivelarge-scaleprocessingmethodsnotonlyimprovetheprocessingefficiencyofspiralbevelgears,butalsoimprovetheprecisionofgear.Thispaperreferstotheshapecutterformingmethodtoprocesslargespiralbevelgears,fromprocessingprinciples,tools,proce

3、ssingtechnology,traceequationstostudytheestablishmentandotheraspects,intheactualproductionprocessofrapiddevelopment,particularlyforlargespiralbevelGearrevolutionaryinnovativeprocess,thesubjectofresearchisdifferentfromtheprocessingofspiralbevelgearcutterapproach,sothattheprocessingoflarge

4、spiralbevelgearshaveanewprocessingmethodtoachievetheangle.Keywords：fingercutter,alargespiralbevelgear,processing,trajectoryequation弓

5、言螺旋锥齿轮是齿面节线为曲线的锥齿轮，用来传递相交或交错轴之间的定传动比回转运动和动力，主要包括无偏置距的弧齿锥齿轮和有偏置距的准双曲面齿轮。在相交轴传动屮，该类齿轮具有重叠系数大、承载能力强、传动更加平稳等一系列优点，所以被广泛应用于航天、汽车，机床等工业领域。因此，螺旋锥齿轮成为现代机械行业必不可少的传动

6、部件［1-4］。原始螺旋锥齿轮加工一般都是采用盘式铣刀进行数控加工，由于刀盘直径和所受切削力会随着被加工螺旋锥齿轮的直径增大而增大。所以利用盘式铣刀加工大型螺旋锥齿轮会使机床刚度难以达到技术耍求，机床会因为刚度不足而产生振动对齿轮精度有很大的影响。在实际生产过程若采用指状铣刀对螺旋锥齿轮进行粗加工，甚至对螺旋锥齿轮进行精加工，这样就可以避免盘式铣刀加工的不足。因为大型螺旋锥齿轮根锥面与根锥中点切平面相近，所以可以用成型法加工，这样就大大简化了指状铣刀的加工过程。1加工原理本机床和Y2280等机床一样，也是按照“假想平项齿轮”原理设计的。如图1所示。在Y2280的加工过程

7、中，刀盘的转动形成了平顶齿轮的一个齿，这个齿和被加工齿轮啮合，在分度圆锥上作无滑动的滚动，从而包络出被加工齿轮上的齿形，本方法的加工原理就是由此推论而来的。成形指状铣刀加工螺旋锥齿轮的原理就是，当工件旋转使得某个角位置的齿槽转到齿槽底面与指状铣刀垂直位置时，就由单刀代替刀盘，在这个水平位置上切出刀盘所能切出的最大齿深。如果用一把指状铣刀，沿着齿轮根锥的一条母线方向，由小端向大端切削时，会得到1个直线槽，这个过程类似直齿锥齿轮的成形法加工。在从小端向大端的切屑过程中，如果工件绕自身轴线发生了旋转，则切屑出来的就成为曲线槽，如果将刀具切屑从小端到大端的运动和工件绕白身轴的运

8、动联合起来加以控制，就有可能得到这样一个曲线槽，即分度锥上的曲线槽的中间剖面与分度锥的交线，在将分度锥展开成平面后，恰为一个正圆弧的一部分，而且与盘铣刀加工时所切出的圆弧轨迹线相重合。如果计算出这个轨迹，再选用合适的刀具，然后用数控技术实现刀具移动和工件转动的函数关系，就可以在轮胚上开出近似于圆弧形的槽来。指状铣刀加工大型螺旋锥齿轮是利用成型法和层切法加工的。加工模型如图二所示，大型螺旋锥齿轮平放在操作台上，这里的操作台也可以是倾斜的，工件绕着C轴自转。在图二中的B轴主要保证铣刀的轴线终垂直于齿轮根锥。刀具的XYZ轴在数控程序的控制下会按