专利名称：成型、展成铣齿机及加工方法
技术领域：
本发明涉及滚铣齿轮加工领域，特别是一种成型、展成铣齿机及加工方法。
背景技术：
目前的圆柱外齿轮加工只有两大类方法一是展成加工，使用滚齿机或者是插齿机。滚齿机利用滚刀刀齿的螺旋升角在连续旋转刀具时刀齿的轴向位置变化来与工件的旋转实现展成运动；插齿机直接以齿数比旋转刀具与工件实现展成运动的对滚。还有一类是成型加工，即为近年出现的间歇分度的成型刀铣齿机。对于成型加工效率远远高于展成加工，目前的加工精度、粗糙度也不低于展成加工，但有一致命的约束条件就是刀具，一把刀具只能针对某一特定模数、齿数、压力角、变位系数。也就是说一把刀具只能对应一种规格的工件，生产成本较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种成型、展成铣齿机及加工方法，可以使用比展成加工通用性更强的刀具，在压力角相同的条件下同一把刀具可以加工不同模数的齿轮。为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是一种成型、展成铣齿机，包括机座，机座上设有用于支承工件的回转工作台，机座上还通过滑轨安装有X向滑座，X向滑座上通过滑轨安装有Y向滑座，Y向滑座上通过滑轨安装有Z向滑座，刀具总成安装在Z向滑座上。所述的Y向滑座和Z向滑座之间还通过转动盘安装有C向转动座。所述的C向转动座上设有锁紧机构，以使C向转动座可以在Y向滑座上旋转一定角度后锁紧。所述的X向滑座和/或Z向滑座上设有锁紧机构。所述的刀具总成中的刀具形状为刀齿前刀面的形状和与工件共轭齿条上的一个齿形状相同，由多个刀齿的回转体组成一件刀具。一种采用上述设备铣齿的加工方法，包括以下步骤
刀具旋转形成对工件的切削运动，除刀具沿工件轴线移动外，刀具还沿其自身轴线的移动，在刀具沿其自身轴线移动的同时工件相应转动，以实现工件的节圆在刀具的节线上做无滑滚动完成一个齿槽的展成加工；
通过上述步骤，实现刀具不限制模数和齿数对齿槽的展成加工。优化的方案中，使刀具沿其自身轴线移动分别展成单边齿形。一种采用上述设备铣齿的加工方法，包括以下步骤
一、刀具旋转形成对工件的切削运动，通过改变刀具与工件的中心距及刀具沿其轴线的位移来改变刀具的全齿高及刀具的节圆齿厚，从而到达改变刀具模数的目的；
二、处于成型加工状态时刀具进行旋转运动，并沿工件轴线移动，由工件的间歇分度实现分齿运动；
三、处于展成加工状态时刀具除具有旋转运动、沿工件轴线移动外还有刀具沿其自身轴线的移动，在刀具沿其自身轴线移动的同时工件相应转动，以实现工件的节圆在刀具的节线上做无滑滚动完成一个齿槽的展成加工；
四、刀具和工件联动移动一定的长度，完成一个齿槽加工之后，刀具与工件脱离接触后刀具回到初始进刀位置、工件转位到下一齿槽的加工起始位置开始下一齿槽的加工；
通过上述步骤，完成全部工件齿槽的加工。优化的方案中，将C向转动座在Y向滑座上旋转一定角度后锁紧，以实现不同螺旋角的螺旋齿轮的齿槽加工。进一步优化的方案中，Z向滑座沿Z向运动，配合工件的旋转运动联动实现螺旋齿槽的差动加工。本发明提供的一种成型、展成铣齿机及加工方法，通过采用上述的设备和方法，可以使用比展成加工通用性更强的刀具，在原有展成刀具模数、压力角两项必要条件中去掉模数的约束条件。在压力角相同的条件下同一把刀具可以加工不同模数的齿轮。具体如下表中所示: ___
权利要求
1.一种成型、展成铣齿机，包括机座(4)，机座(4)上设有用于支承工件(I)的回转工作台(3)，其特征是:机座(4)上还通过滑轨安装有X向滑座(5)，X向滑座(5)上通过滑轨安装有Y向滑座(7)，Y向滑座(7)上通过滑轨安装有Z向滑座(9)，刀具总成安装在Z向滑座(9)上。
2.根据权利要求1所述的一种成型、展成铣齿机，其特征是:所述的Y向滑座(7)和Z向滑座(9)之间还通过转动盘安装有C向转动座(8)。
3.根据权利要求2所述的一种成型、展成铣齿机，其特征是:所述的C向转动座(8)上设有锁紧机构，以使C向转动座(8)可以在Y向滑座(7)上旋转一定角度后锁紧。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种成型、展成铣齿机，其特征是:所述的X向滑座(5)和/或Z向滑座(9)上设有锁紧机构。
5.根据权利要求1-3任一项所述的一种成型、展成铣齿机，其特征是:所述的刀具总成中的刀具形状为:刀齿(21)前刀面的形状和与工件(I)共轭齿条上的一个齿形状相同，由多个刀齿(21)的回转体组成一件刀具。
6.一种采用权利要求1-5任一项所述设备铣齿的加工方法，其特征是包括以下步骤: 刀具(2 )旋转形成对工件(I)的切削运动，除刀具(2 )沿工件(I)轴线移动外，刀具(2 )还沿其自身轴线的移动，在刀具(2)沿其自身轴线移动的同时工件(I)相应转动，以实现工件(I)的节圆在刀具(2)的节线上做无滑滚动完成一个齿槽的展成加工； 通过上述步骤，实现刀具(2)不限制模数和齿数对齿槽的展成加工。
7.根据权利要求6所述的一种加工方法，其特征是:使刀具(2)沿其自身轴线移动分别展成单边齿形。
8.一种采用权利要求1-5任一项所述设备铣齿的加工方法，其特征是包括以下步骤: 一、刀具(2)旋转形成对工件(I)的切削运动，通过改变刀具(2)与工件(I)的中心距及刀具沿其轴线的位移来改变刀具的全齿高及刀具的节圆齿厚，从而到达改变刀具模数的目的； 二、处于成型加工状态时刀具(2)进行旋转运动，并沿工件(I)轴线移动，由工件(I)的间歇分度实现分齿运动； 三、处于展成加工状态时刀具(2)除具有旋转运动、沿工件(I)轴线移动外还有刀具(2 )沿其自身轴线的移动，在刀具(2 )沿其自身轴线移动的同时工件(I)相应转动，以实现工件(I)的节圆在刀具(2)的节线上做无滑滚动完成一个齿槽的展成加工； 四、刀具(2)和工件(I)联动移动一定的长度，完成一个齿槽加工之后，刀具(2)与工件(I)脱离接触后刀具(2)回到初始进刀位置、工件(I)转位到下一齿槽的加工起始位置开始下一齿槽的加工； 通过上述步骤，完成全部工件齿槽的加工。
9.根据权利要求8所述的一种加工方法，其特征是:将C向转动座(8)在Y向滑座(7)上旋转一定角度后锁紧，以实现不同螺旋角的螺旋齿轮的齿槽加工。
10.根据权利要求9所述的一种加工方法，其特征是:Ζ向滑座(9)沿Z向运动，配合工件(I)的旋转运动联动实现螺旋齿槽的差动加工。
全文摘要
一种成型、展成铣齿机及加工方法，包括机座，机座上设有用于支承工件的回转工作台，机座上还通过滑轨安装有X向滑座，X向滑座上通过滑轨安装有Y向滑座，Y向滑座上通过滑轨安装有Z向滑座，刀具总成安装在Z向滑座上。一种采用上述设备铣齿的加工方法，包括以下步骤刀具旋转形成对工件的切削运动，通过成型加工状态去除绝大部分金属切除量以后，Z向滑座带动刀具轴向运动与工件的转动共同完成单齿槽的展成加工。本发明通过采用上述的设备和方法，可以使用比展成加工通用性更强的刀具，在原有展成刀具模数、压力角两项必要条件中去掉模数的约束条件。在压力角相同的条件下同一把刀具可以加工不同模数的齿轮。
文档编号B23F5/20GK103071863SQ20131002655
公开日2013年5月1日 申请日期2013年1月18日 优先权日2013年1月18日
发明者吴卫卫 申请人:宜昌市致远新技术有限公司