非圆齿轮的成形砂轮展成磨削原理

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1、２００７年１０月农业机械学报第３８卷第１０期非圆齿轮的成形砂轮展成磨削原理贺敬良李建刚王准吴序堂【摘要】提出了用成形砂轮展成磨削法磨削非圆齿轮的方法，并给出了利用该原理进行数控加工数据计算的方法。把成形砂轮看作插齿刀的一个刀齿，就可以利用非圆齿轮插齿加工过程中齿廓成形原理，推导出非圆齿轮齿廓的成形砂轮展成磨削方法，同时讨论了按这一原理磨齿时需要的运动及数控机床结构。这种磨削原理不仅可以应用于节曲线外凸的非圆齿轮，而且可以应用于磨削带内凹节曲

2、线的外非圆齿轮及内非圆齿轮。解决了非圆齿轮硬齿面无法精加工的难题，使非圆齿轮应用于精度要求高的场合成为可能。关键词：非圆齿轮磨削成形砂轮展成法数控加工中图分类号：ＴＨ１３２４２４；ＴＧ５８０１文献标识码：Ａ┈┇┄┃┄┃┇┊━┇﹩┇﹩┇┃┃┉┄┎┈┃﹩┇﹩┃┇┉┄┇┌┉﹨┄┇│┐┇┃┃１２１３ＨｅＪｉｎｇｌｉａｎｇＬｉＪｉａｎｇａｎｇＷａｎｇＺｈｕｎＷｕＸｕｔａｎｇ（１．爜牉牏牐牏牕牋爤牕牞牠牏牠牣牠牉牗牊爩牃牅牎牏牕牉牜牪２．爣牃牜牄牏牕爤牕牞牠牏牠牣牠牉牗牊爴牉牅牎牕牗牓牗牋牪３．牀牏’牃牕爥牏

3、牃牗牠牗牕牋爺牕牏牤牉牜牞牏牠牪）﹢┈┉┇┉Ａｎｏｖｅｌｎｏｎｃｉｒｃｕｌａｒｇｅａｒｇｒｉｎｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄｂｙｕｓｉｎｇｇｅａｒｇｅｎｅｒａｔｏｒｗｉｔｈｆｏｒｍｇｒｉｎｄｉｎｇｈａｓｂｅｅｎｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ．Ｌｏｏｋｉｎｇｏｎｆｏｒｍｇｒｉｎｄｉｎｇａｓａｔｏｏｔｈｏｆｓｈａｐｅｒ，ｎｏｎｃｉｒｃｕｌａｒｇｅａｒｇｒｉｎｄｉｎｇｍｅｔｈｏｄｗｏｕｌｄｂｅｄｅｄｕｃｅｄｂｙｕｓｉｎｇｎｏｎｃｉｒｃｕｌａｒｇｅａｒｔｏｏｔｈｇｅｎｅｒａｔｅｄｍｅｔｈｏｄｉｎｔｈｅｓｈａｐｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｔｈｅｅｓｓｅｎｔｉａｌｍｏｔｉｏ

4、ｎｉｎｔｈｅｇｅａｒｇｒｉｎｄｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｇｅａｒｇｒｉｎｄｉｎｇＣＮＣｈａｓｂｅｅｎｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｃｏｕｌｄｎｏｔｏｎｌｙａｐｐｌｉｅｄｔｏｏｕｔｅｒｎｏｎｃｉｒｃｕｌａｒｇｅａｒｗｉｔｈａｌｌｃｏｎｖｅｘｐｉｔｃｈｌｉｎｅｂｕｔａｌｓｏａｐｐｌｉｅｄｔｏｏｕｔｅｒｎｏｎｃｉｒｃｕｌａｒｇｅａｒｗｉｔｈｐａｒｔｉａｌｃｏｎｃａｖｅｐｉｔｃｈｌｉｎｅａｎｄｉｎｎｅｒｎｏｎｃｉｒｃｕｌａｒｇｅａｒ．Ｔｈｅｄｉｆｆｉｃｕｌｔｐｒｏｂｌｅｍｏｆｎｏｎｃｉｒｃｕｌａｒｇｅａｒｈａｒｄｔｏｏｔｈｗｈｉｃｈｃｏｕｌｄｎ

5、ｏｔｕｓｅｆｉｎｉｓｈｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｗａｓｓｏｌｖｅｄ，ａｎｄｔｈｅｎｏｎｃｉｒｃｕｌａｒｇｅａｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｔｏｔｈｅｐｌａｃｅｒｅｑｕｅｓｔｅｄｈｉｇｈａｃｃｕｒａｃｙｂｅｃｏｍｅｐｏｓｓｉｂｌｅ．┎┌┄┇┈Ｎｏｎｃｉｒｃｕｌａｒｇｅａｒ，Ｇｒｉｎｄｉｎｇ，Ｆｏｒｍｇｒｉｎｄｉｎｇ，Ｇｅｎｅｒａｔｅｄｍｅｔｈｏｄ，ＣＮＣｍａｃｈｉｎｉｎｇ齿轮的加工越来越简单［６～７］。但是，插齿和滚齿在齿引言轮加工中一般只能作为软齿面半精加工方法，如果非圆齿轮因其能够按照一定的变传动比运动，要在热处理后得到更高精度的齿廓，就要像圆柱齿在工业上的应用越来越多［１～

6、５］轮那样对非圆齿轮齿廓进行磨齿精加工［８～９］，同时对非圆齿轮的。然而，加工精度也提出了更高的要求。随着数控插齿机和非圆齿轮的磨齿问题一直是个未能解决的突出难数控滚齿机广泛应用在非圆齿轮加工中，使得非圆点，到目前为止，没有出现一种关于非圆齿轮磨齿的收稿日期：２００６０３２４北京市教育委员会科技发展计划项目（项目编号：ＫＭ２００７１１２３２００４）贺敬良北京机械工业学院机械工程系副研究员博士，１０００８５北京市李建刚哈尔滨工业大学深圳研究生院博士后，５１８０５５广东省深圳市王准北京机械工业学院机械工程系讲师吴序堂西安交通大学机械工程学院教授博士生导师，７１００４９西安市１

7、４６农业机械学报２００７年通用方法和原理［８］。其原因主要是由于非圆齿轮节牜＝牜（犤）（１）曲线的特殊性，非圆齿轮每一个齿的齿形理论上都插齿刀节圆半径为牜假定在插齿起始位置时，牋，不同，所以不能像圆柱齿轮用一个成形砂轮磨齿。而插齿刀节圆与工件节曲线切在爮图２ａ）。节０（牜０，犤０）（现有的各种圆柱齿轮齿廓展成磨削方法，因为没有曲线在爮点的切线正方向与向径爭爮的夹角犨０００考虑非圆齿轮的节曲线对磨齿运动的特殊要求，机为床缺少必要的运动而无法完成非圆齿轮齿廓的磨ｄ牜ｔａｎ犨０＝牜０槏槕（２）削。特别是采用齿条齿轮啮合原