大直径渐开线斜齿轮修整数控加工技术.pdf

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1、·智能控制技术·左健民何川汪木兰等大直径渐开线斜齿轮修整数控加工技术35大直径渐开线斜齿轮修整数控加工技术左健民一，何川1,3，汪木兰。，张思弟(1．常州大学机械工程学院，江苏常州213016)(2．江苏技术师范学院，江苏常州213001)(3．南京工程学院先进数控技术江苏省高校重点建设实验室，江苏南京211167)(4．南京工程学院先进制造技术工程中心，江苏南京211167)摘要：利用成形法磨齿高精度、高效率的优点，结合砂轮在线修整技术，提出一种具体的针对硬齿面大直径渐开线斜齿轮的数控加工技术，并对采用此加工技术磨削成形的渐开线斜齿轮精度进行测量与分析。精度测量结果表明，采用此方法加工

2、的渐开线斜齿轮精度可达到4级。关键词：渐开线斜齿轮；成形法磨齿；数控加工技术中图分类号：TH161．1文献标识码：B文章编号：1672—1616{2011)13—0025一O4渐开线斜齿轮具有承载能力高、传动平稳性好1渐开线斜齿轮数控加工技术等优点，因而被广泛应用于航空、航天、汽车、精密1．1砂轮与金刚石滚轮的选择机械、石油钻探等许多工业设备中。因此，渐开线采用成形法磨齿时，由于砂轮各点处的圆周速斜齿轮的质量、性能和寿命对整个机械系统的性能度不一样，致使各点处的材料去除率不同，从而导有着很大的影响。成形磨削是把砂轮修整成与工致砂轮磨损不均匀，特别是在尖角部位容易崩碎，件轮廓相吻合的形状，

3、加工时砂轮和工件全面接触从而产生形状误差[引。由于齿轮的成形形状是砂拷贝出砂轮的廓形，是一种高精度、高效率、低成本轮形状的拷贝，这必然对加工精度产生影响，同时的精加工方法⋯1。成形法磨齿即利用成形砂轮来磨削余量的不均匀也会导致磨削烧伤等加工缺陷，磨削齿轮的齿形，是齿轮的精加工方法之一，由于因此成形砂轮的修整对齿轮成形磨削加工过程具磨削效率高而越来越受到人们的重视，并得到了飞有决定性影响。针对上述原因，本文采用具有两轴速的发展lzI。联动砂轮在线修整功能的数控磨齿机对其进行加成形法磨齿磨削具有以下特点：(1)砂轮与工工，砂轮修整部分的结构图如图1所示。件齿面接触面大(沿整个齿面)，单位面积

4、承受磨削力小，均载；(2)磨削冲程慢，磨削量大；(3)砂轮与工件磨削接触线和啮合线不重合(呈交叉状态)，传动平稳，噪声低L3J。与展成法相比，成形法磨齿具有机床结构简单、磨削效率高、适应性强等优点。本文针对材质为硬质合金钢、齿数为36、法向模数为lqmm、螺旋角为右旋7．35。、压力角为22．5。、齿顶圆为538．O04mm的大直径渐开线斜齿轮，利用数控磨齿技术对其进行加工，并分析采用此加工技术后渐开线斜齿轮的精度。图1砂轮修整部分结构图收稿日期：2011一O2—20基金项目：江苏省工业支撑计划(BE2o09040)；江苏省自然科学基金(BK2008549)；常州市工业攻关计划(cE20

5、09【J【J24)；江苏高校科研成果产业化推进项目(]H08—11)作者简介：左健民(1957一)，男，江苏金坛人，江苏技术师范学院教授，常州大学硕士生导师，江苏大学博士生导师，主要研究方向为先进数控技术、液压与气压传动。362011年7月中国制造业信息化第40卷第13期本文所加工的渐开线斜齿轮为硬齿面齿轮，采ENDIF用铬刚玉砂轮进行成形磨齿加工，采用立方氮化硼M17(CBN)滚轮对铬刚玉砂轮进行在线修整。立方氮化硼滚轮直径为129．86ram，有效圆角半径为2／jn-c精度测量与分析0．464mm。使用金刚石滚轮对铬刚玉砂轮进行修数控成形磨齿加工后的渐开线斜齿轮如图2整的效率和精度很

6、高，加工后的齿轮精度可以达到所示。对数控成形磨齿加工后的渐开线斜齿轮分4级。别进行齿形、齿向和齿距的精度测量，并根据德国1．2数控加工程序标准化协会齿轮标准DIN3962对齿轮精度进行对本文所加工的大直径渐开线斜齿轮数控磨评定。测量所采用的仪器为Klingelnbergp100测齿的部分加工程序如下：量仪，测头测杆直径为3mm。DEFintiRet=0anstrJob=—8nstrWorkpiece=FD1660E01—40R1—anstrGear=FD1660E01—40R1—acstrTool=45MM"—3CstrWorkcycle=FD1660E0l一40Rlac—strTool

7、Type=砂轮ac—strWorkcycleType=磨削an—nProdlnfo[1]=703annProdlnfo[2]=1550图2成形磨齿加工后的渐开线斜齿轮an2．1齿形精度测量与分析—nProdlnfo[9]=～1an将渐开线斜齿轮按12个齿为一个间隔，依次—nProdlnfo[0]=1G04F0．3选取3个齿进行左、右齿面的齿形误差测量，测量方向为从齿根至齿顶。测量结果如图3和图4所R876=3000示。左齿面齿形测量