专利名称：剃齿切削加工的方法
技术领域：
本发明涉及的是一种用于金属切削技术领域的切削工艺，尤其是一种剃齿切削加工的方法。
背景技术：
对于输入轴结构相对紧凑的手动变速器的各档位齿轮，采用径向剃齿切削，但有一个普遍存在的问题，即剃直齿齿轮时齿形中凹。在加工过程中，刀与工件形成一对齿轮自由啮合，剃齿刀齿的齿顶与齿根在进入与脱离啮合时，同时存在两对齿接触，而在中间部分啮合时只存在一对齿啮合，因此在施加径向压力不变的同时反映在中间区域的切削力相对其它区域要高出许多，且此区域几乎不可能形成弹性变形，造成切削层更多，形成齿形中凹，破坏了齿轮精度，应该说，齿形的中凹量即使在齿形形状公差范围内，也可增加非常大的啮合量。这使齿轮在传动时将会产生很大的噪声，破坏了齿轮精度，同时也影响刀具使用寿命。国内外的普遍做法是对剃齿刀修形并且控制齿形修缘量和齿形凸量。
经对现有技术的文献检索发现，中国专利申请号88103870.9，名称为电解径向、切向和对角剃齿工艺，该专利自述为把电解加工方法与切向和对角剃齿工艺方法结合在一起，可对硬齿面齿轮的精加工。此专利是改进了剃齿的加工方法，使设备变得简单，但是没有解决加工过程中齿形中凹问题。
发明内容
本发明针对现有技术的不足和缺陷，提供一种剃齿切削加工的方法，使其能稳定有效地解决径向剃齿切削中的齿形中凹问题，延长刀具的使用寿命。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括以下具体步骤(1)零件上工位，准备切削，(2)快速进给，进行粗加工，以减少齿形中部的啮合次数，(3)慢速进给，按产品要求切削余量，(4)刀具换向，换零件的另一方向，
(5)慢速进给，在另一方向按产品要求切削余量，第二次慢速进给的量应该是整个慢速进给量的1/3，(6)回刀，得到良好粗糙度，回刀的位置定位在最后慢速进给的远离零件方向0.002至0.003毫米处，(7)停机，回到原始位置，切削结束。
刀具在每次的正转、停止、反转的转换过程中，状态停顿时间应控制在3秒以下。
在步骤(3)和(5)中，把刀速降低到每分钟100转以下，这个参数突破了现有技术。
原加工方法从第一个零件起，就有中凹现象，并且加工刀具在加工20个零件左右就需要磨刀，否则不能使用，损耗极大，刀具使用寿命极短。
本发明取得了显著的有益效果，实测结果是齿形没有中凹，而且修缘部分也完全符合技术要求。而该刀具可加工5000件零件，延长了250多倍的使用寿命，证明本发明可以稳定有效地控制齿形中凹问题。
图1本发明工艺原理图具体实施方式
剃齿的过程是一对交叉轴螺旋齿轮的无侧隙自由啮合过程。通过较大的轴向滑移速度，产生了轴向力。由此剃齿刀的切削刃在齿轮侧面切除微量的切屑，完成了齿轮精加工功能。而剃齿的过程中，由于剃齿刀和齿轮在节圆附近是一对轮齿在啮合，齿面啮合处的压力较大，剃齿的切削力也较大，另外由于节圆附近的相对滑动速度——切削速度最大、切削变形时间和切削力的传递时间都长，所以多切去了一些金属，造成了齿形中凹。原因不应该在刀具上，而是在剃齿加工过程中剃齿刀与零件的啮合最大受力位置在齿形的中部-------即齿形中凹的部位。
结合附图1，可做推算V切削＝V工切-V刀切＝V工sinβ工-V刀sinβ刀∵V工法＝V工cosβ工V刀法＝V刀cosβ刀V工法＝V刀法∴V切削＝V刀(sinβ工*cosβ刀/cosβ工-sinβ刀)
V切削＝sin(β工-β刀)*V刀/cosβ工V切削＝sin∑*V刀/cosβ工由公式可见刀具的转速直接影响着剃齿刀在加工工件时的切削速度。切削速度越大就越会多切去了一些金属，造成了齿形中凹。所以应该在剃齿工艺过程中把切削速度降到恰当的转速。
以下提供本发明方法的实施例某输入轴直齿倒档齿轮的加工，整个工艺过程为(1)零件上工位，准备切削(2)快速进给，去除毛刺，进行粗加工，进给速度为20毫米/分钟，刀具转速平时为110-140转/分钟，现将转速降为100转/分钟以下。以减少齿形中部的啮合次数。
(3)第一次慢速进给，按产品要求切削余量。进给速度为0.3-0.5毫米/分钟，刀具转速仍降为100转/分钟以下。
(4)刀具换向，从顺时针转到逆时针，从逆时针转到顺时针，以平衡零件所受到的切削力和挤压力。
(5)第二次慢速进给，刀具在另一方向按产品要求切削余量，进给速度为0.3-0.5毫米/分钟，刀具转速仍降为100转/分钟以下。
(6)回刀，刀具在回旋离开时使零件得到良好粗糙度，回刀的位置定位在最后慢速进给的远离零件方向0.002至0.003毫米处。
(7)停机，回到原始位置，切削结束。
刀具在每次的正转、停止、反转的转换过程中，状态停顿时间应控制在3秒以下。在(3)和(5)中，把刀速降低到每分钟100转以下，测量结果是齿形没有中凹，而且测量结果是齿形没有中凹，修缘部分也完全符合要求。而稳定性实验结果，该刀具可加工5000件零件，证明可以稳定有效地控制齿形中凹问题。
权利要求
1.一种剃齿切削加工的方法，其特征在于，包括以下具体步骤(1)零件上工位，准备切削，(2)快速进给，进行粗加工，(3)慢速进给，按产品要求切削余量，(4)刀具换向，换零件的另一方向，(5)慢速进给，在另一方向按产品要求切削余量，(6)回刀，得到良好粗糙度，(7)停机，回到原始位置，切削结束，在(3)和(5)中，把刀速降低到每分钟100转以下。
2.根据权利要求1所述的剃齿切削加工的方法，其特征是，刀具在每次的正转、停止、反转的转换过程中，状态停顿时间应控制在3秒以下。
3.根据权利要求1所述的剃齿切削加工的方法，其特征是，第二次慢速进给的量应该是整个慢速进给量的1/3。
全文摘要
一种剃齿切削加工的方法，包括以下工序(1)零件上工位，准备切削，(2)快速进给，进行粗加工，(3)慢速进给，按产品要求切削余量，(4)刀具换向，换零件的另一方向，(5)慢速进给，在另一方向按产品要求切削余量，(6)回刀，得到良好粗糙度，(7)停机，回到原始位置，切削结束，在(3)和(5)中，把刀速降低到每分钟100转以下。本发明取得了显著的有益效果，实测结果是齿形没有中凹，而且修缘部分也完全符合技术要求。而该刀具可加工5000件零件，延长了250多倍的使用寿命，证明本发明可以稳定有效地控制齿形中凹问题。
文档编号B23F19/06GK1603042SQ200410068019
公开日2005年4月6日 申请日期2004年11月11日 优先权日2004年11月11日
发明者李迎梅 申请人:上海汽车股份有限公司