平面齿轮滚齿加工.pdf

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1、誊童黪溪麓黔一c平面齿轮滚齿加工宝鸡法士特齿轮公司(陕西710404)姜雄涛◇1．平面齿轮传动的特点直径D=113．5mm，分度圆直径D=106ram。平面齿轮传动是一种圆柱齿轮与圆锥齿轮相啮合的35——齿轮传动(见图1)，可用于两轮轴线正交与非正交的场合。它具有以下特点：①由于小齿轮的渐开线齿面具．：二＼、有等距性，面齿轮传动在有安装误差时不会产生传递误／／／，差，其他类型的齿轮传动则会。②小齿轮为渐开线圆柱．1齿轮，其轴向位置误差对传动性能几乎没有影响，无需l、、、＼＼-防位错设计，不会引起严重的偏载现象，面齿轮传动机’、、、、、、、、、构的安装时间相

2、对大大减小。③重合度较大、承载能力，、～一、，强、传动平稳、使用寿命长。④具有很高的单级传动比，轴交角可以自由选择。⑤啮合角随齿宽上的位置不图2同而变化。当位置向面齿轮的轴线变化时，啮合角逐渐(3)选用设备YKS3140六轴数控滚齿机(四轴联变小，这样会出现面齿轮的轮齿具有在半径较大位置处动)，数控系统为FANUC18i—MB。加工坐标系如图3产生齿顶变尖而在半径较小处产生根切的特殊现象。所示，加工平面齿轮时B、C、轮1x、Y四轴联动。图3中A为刀架回转运动，B为滚刀旋转运动，图1面齿轮传动示意图C为工作台旋转2．平面齿轮滚齿mT基本参数运动，为径向图3(

3、1)平面齿轮基本参数齿数z=77，模数m=3，进给运动，，，为切向进给运动，z为轴向进给运动。齿宽b=21，齿顶高系数ha*=1，齿根高系数=1．25；3．平面齿轮滚齿原理和方案配对小齿轮参数：齿数z：20，压力角Ot=20。，模数m图4是以右旋滚刀加工平面齿轮视图。图5模拟小=3，螺旋角=9．911559。，右旋，大小齿轮间轴交角齿轮与面齿轮啮合的安装位置图。滚齿时，滚刀和工件为90。。的主要运动有：滚刀绕曰轴的回转运动；工件绕c(2)特殊滚刀椭球形组合滚刀，由八排刀齿均布轴(齿轮圆心)的回转运动：；滚刀沿c_D方向的连接到刀体上，每排刀齿上刻有编号，第

4、一排刀齿中心走刀运动，即沿小齿轮轴线z方向的运动。即为对刀点(切削初始位置)，滚刀名义参考点0位于模拟实际啮合状态，假想小齿轮与面齿轮安装位置滚刀对称中心(见图2)；孔径32ram，键槽宽8mm，模如图5所示。正交面齿轮和小齿轮啮合传动，即小齿轮数m=3，螺旋升角A=1．62179。，右旋，单头齿顶圆轴线与面齿轮轴线垂直且相交。小齿轮的螺旋角参磊工冷加工兰!笙!!塑■譬■WWW．meta1working7950．com台中心到l，轴的垂足到理论装刀中心的距离为Y。=xtan(+A)。根据工件大小选=200ram，带人数据得：Y1：200×tan(9．911

5、59。+1．62179。)：40．812(mm)。实际装刀中心位置为Y2=一(+／／／2—230／2)=一25．27(mm)，因此，需将Y轴坐标向正方向移动距离为Y：{Y。f+lY2l=66．082(mm)，将y坐标向正方向移动66．082mm就可以保证刀具对中。(2)同步方案设备为YKS3140数控滚齿机，可图4实现四轴联动，数控系统为FANUC18i—MB。主轴(y1．滚刀2、3．面齿轮4．夹具9．911559。，右旋(可认为面齿轮左旋9．91。)，滚刀的轴)和z轴与工作台同步命令：G81TL螺旋升角A一1．62179。，右旋。小齿轮节点处的切线方——

6、Q—P_；[为齿数；L为刀头数，表示滚刀螺旋方向(右旋为一，左旋为+)；Q为模数；P为工件螺旋向一f；滚刀节点处的切线方向t'-t。角(。)(右旋为一，左旋为+)]因此，为了加由于加工需求轴和主轴(y轴)与工作台同步，工出要求的齿轮，通过咨询机床厂家得知，将参数7709改为2，可实现滚刀必须沿小齿轮轴和主轴(y轴)与工作台同步。用G81可建立同步关轴线zl方向的走刀‘系：G81177L一1Q3．0P一。(小齿轮轴线z。与在滚齿机上滚切斜齿圆柱齿轮时，滚刀沿工件轴向机床进给方向夹

7、o、(。E进给需要工件做相应的附加转动，即z轴附加在c轴上角为口+A)，即／¨

8、滚刀的角度关系为：AC=Azsin~／(0．5mZ：)。同理，'，轴附向和y向的合成。加在C轴上的角度关系为：AC=ALsiqS／(0．5mZ2)。由于平面齿轮左旋，由于FANUC同步关系是固定的，需转化为AC和当移动距离为△f图5AY的关系。其中△f为滚刀沿z轴移动的距离，且时要给平面齿轮施加附加转角△：，就像在普通滚齿机Al=AY／sin(+A)，所以，输入螺旋角P=arcsin上滚切斜齿圆柱齿轮时的轴向进给需要工件的附加转动[sinfl／sin(+A)]：一59．41835。。道理一样。计算公式为(3)加工程序根据刀具和工件材料，选择合理的△z=一A

9、／wsinfl5m切参数，将已计算好的数值代人程序。式中z——面齿