专利名称：一种加工摆线-渐开线螺旋锥齿轮的方法与整体刀盘的制作方法
技术领域：
本发明涉及螺旋锥齿轮加工领域，具体为一种加工摆线-渐开线螺旋锥齿轮的方法和加工这种齿轮的整体刀盘，用这种刀盘可以在通用的铣齿机上加工这种螺旋锥齿轮。
背景技术：
对于矿山、冶金、建材、能源等行业所使用的大规格螺旋锥齿轮，国外大都使用德国Klingelnberg公司1964年发明的摆线-准渐开线齿制(Cycle-Palloid System)，这种齿制采用双体刀盘并在专用的机床上用连续滚铣的方法加工，齿轮热处理后用装有CBN刀头的刀齿刮削。这种齿制的好处是接触区调整简单方便，不需要专门的软件来进行切齿计算，很适合工业界中小批量螺旋锥齿轮的加工。加上它在设计时采用大模数少齿数的设计方法，有很好的弯曲强度，因此很受业界的青睐。然而其缺点也是明显的，双体刀盘的刚性差而且制造复杂，加工机床的刀盘主轴结构复杂制造困难，严重影响了这种齿轮的推广。如图2所示，这种齿轮采用摆线等高齿并用连续滚铣的方法加工。为了螺旋锥齿轮的大轮和小轮能正确啮合，必须保证三个条件齿面中点的压力角和螺旋角相等，如图3 所示，齿长曲率有一个曲率差。为了满足压力角相等，可以用平面产形轮加工齿轮并且使刀盘的齿形角等于齿轮副的压力角，为了满足齿轮啮合时凹面齿线的曲率半径比凸面齿线的曲率半径大△!·，当内刀的成形半径为时，可以令外刀的成形半径为a+ΔΙ·。当大小轮两侧的齿线中点的螺旋角都为Ψ时，由附图
4可以求得刀盘的径向刀位S和角向刀位q的计算公式
权利要求
1.一种加工摆线-准渐开线螺旋锥齿轮的整体刀盘，包括通过定位孔(9)装在机床刀盘主轴上的刀盘体(1)，该刀盘体(1)上周向开有多个刀槽O)，每个刀槽O)内装有一个刀头G)，其特征是，所述刀头(4)包括内刀头和外刀头，内刀头和外刀头间隔安装，且各内刀头的内刀刃的径向位置一致，外刀头的外刀刃的径向位置一致，所述刀盘体(1)的齿形角等于待加工齿轮的压力角。
2.根据权利要求1所述的整体刀盘，其特征是，所述刀头(4)与刀槽( 用紧固件连接，所述刀头(4)与刀盘体(1)之间安装有调节刀盘直径的垫片(5)，所述刀头(4)外侧安装有压板(6)。
3.根据权利要求1所述的整体刀盘，其特征是，所述刀盘体(1)上设有多个固定刀盘用的螺钉孔⑶。
4.根据权利要求1所述的整体刀盘，其特征是，所述刀头(4)为十个，其中五个内刀头和五个外刀头间隔安装。
5.一种加工摆线-准渐开线螺旋锥齿轮的加工方法，其特征是，利用权利要求1到4之一所述的整体刀盘在数控铣齿机上用连续滚铣的方法加工，大轮用双面法加工，小轮用双面法或单面法加工，然后对经过齿轮热处理后的齿轮进行刮齿或磨齿；所述刀盘参数和机床调整参数为刀头⑷的内刀成形半径为标准值r。，刀头(4)的外刀成形半径为r' c = A+Ar，其中ΔΓ = ΔΓι+Δι·2 ；其中^^ =0.0508(^^)2是齿长半径修正值，Ar2是大轮齿厚修正量， Ψ为螺旋角；大轮加工时以内刀作为基准进行切齿计算，当大小轮两侧的齿线中点的螺旋角都为Ψ 时，则刀盘的径向刀位S和角向刀位q分别为sin厂 ANssinv =--cos ψrNcS = ^A2 +r2 -2Ar sin(^-ν). r cos ν-Jsiny sin η =-q = Ψ+ η其中各参数所代表的意义 N——被加工齿轮的齿数； A——被加工齿轮中点锥距； Γ——被加工齿轮的节锥角； Ψ——被加工齿轮的螺旋角； rc——刀盘的半径； Ns——刀盘的刀齿组数； Nc——产形轮齿数； ν——MOc与MT的夹角；η——ου与ooe的夹角；s—刀盘轴线与产形轮轴线之间的距离，即径向刀位； q—刀盘轴线的角向位置，称为角向刀位；此时由内刀展成的大轮凸面中点的压力角等于刀盘齿形角，螺旋角等于ψ，齿线曲率等于成形半径所展成的齿线曲率；由外刀展成的大轮凹面中点的压力角等于刀盘的齿形角，它的螺旋角为Ψ'且不等于Ψ，则
6.根据权利要求5所述的加工方法，其特征是，所述小轮用双面法加工时，使用刀倾机构和非标准刀头；所述小轮用单面法加工时，利用标准刀头加工。
全文摘要
本发明公开了一种在通用数控铣齿机上加工摆线-准渐开线齿制螺旋锥齿轮的方法及其相应的整体刀盘，属于螺旋锥齿轮加工领域。按照所述方法，大轮可以用双面法加工，小轮用双面法或单面法加工。齿轮热处理后对齿轮进行刮齿或磨齿。加工这种齿轮的刀盘是整体的，其刀盘体在机床上的安装结构与通用数控机床所使用的刀盘安装结构相同，刀盘上所使用的软切刀头和硬刮刀头及其装配结构、方法与摆线-渐开线齿轮所使用的一致。本方法采用的刀盘结构简单，制造容易，而且可以在通用的数控机床上加工，不需要增加任何附件和特殊的设计，这样可以使摆线-渐开线齿制的锥齿轮很容易地在工业界推广。
文档编号B23F21/16GK102179570SQ201110084278
公开日2011年9月14日 申请日期2011年4月2日 优先权日2011年4月2日
发明者曾亦愚, 曾韬, 王志永 申请人:长沙哈量凯帅精密机械有限公司