一种适于加工高硬度齿轮的滚齿机的制作方法

文档序号:11715362阅读:412来源:国知局

本实用新型涉及齿轮加工设备技术领域,具体涉及一种适于加工高硬度齿轮的滚齿机。



背景技术:

传统滚齿机通过高硬度的滚刀,在需要加工的工件表面,通过切削加工过程,在工件表面切削出齿轮工件的齿部分。但是,这种工艺极易会受到工件材料的硬度的影响。由于工件材料硬度高,容易导致刀具损坏、变形,刀具的寿命急剧下降。具研究发现,金属材料经过加热后,能够使材料脆性转化为韧性,使材料的屈服强度降低到断裂强度以下,降低切削力,较小刀具磨损,防止切削震颤;从而达到提高加工效率、降低成本、增加表面质量的目的。因此开发一种,降低工件材料硬度的滚齿机成为了当务之急。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种在滚齿加工的同时对工件需要加工的部位进行加热的高硬度齿轮的滚齿机。

为达到上述目的,本实用新型的基础方案为:包括底座、前立柱、后立柱、工作台、滚齿、刀架、激光聚焦头、光纤、YAG光纤输出激光器、聚焦头固定装置;所述底座上设置有前立柱、工作台和后立柱;所述前立柱上设置有刀架,所述刀架上固定连接有滚刀;所述工作台装配在底座的导轨上,使得工作台可以在底座的水平方向上沿导轨运动;所述后立柱上端固定连接有聚焦头固定调整装置;所述聚焦头固定调整装置与YAG光纤输出激光器通过光纤相连接。

本方案的工作原理及优点在于:通过激光将加工的齿轮区域进行局部短时间高温加热,使该区域内的使材料脆性转化为韧性,使材料的屈服强度降低到断裂强度以下,降低切削力,较小刀具磨损,防止切削震颤,同时可以降低对夹具的要求。降低了切削力使得工件在加工过程中,不容易在夹具发生移位。从而达到提高加工效率、降低成本、增加齿轮工件表面质量。

优选方案一:作为基础方案的优选方案,所述YAG光纤输出激光器与工程控制电脑通过电缆相连接。通过工程控制电脑控制YAG光纤输出激光器和聚焦头固定调整装置,通过有限元温度场计算,调整齿轮工件表面的激光达到最佳功率。

优选方案二:作为优选方案一的优选方案,所述滚刀的材料为硬质合金,硬质合金耐高温,有利于在激光照射下的高温条件下工作。

优选方案三:作为优选方案二的优选方案,所述工作台可以旋转,可以用于加工斜齿齿轮。

附图说明

图1是本实用新型一种适于加工高硬度齿轮的滚齿机实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明:

实施例基本如图1所示:

包括底座1、前立柱2、刀架3、滚刀4、齿轮工件5、工作台6、后立柱7、激光聚焦头8、聚焦头固定调整装置9、YAG光纤输出激光器10、工程控制电脑11、光纤12;

所述底座1上设置有前立柱2、工作台6和后立柱7;所述前立柱2上设置有刀架3,所述刀架3上固定连接有硬质合金材料制成的滚刀4;所述可以旋转的工作台6装配在底座1的导轨上,使得工作台6可以在底座1的水平方向上沿导轨运动,工作台6也可以沿着其中心点旋转;所述后立柱7上端固定连接有聚焦头固定调整装置9;所述聚焦头固定调整装置9与YAG光纤输出激光器10通过光纤12相连接。

将所述YAG光纤输出激光器10与工程控制电脑11通过电缆相连接。通过工程控制电脑11控制YAG光纤输出激光器10和聚焦头固定调整装置9,通过有限元温度场计算,调整齿轮工件5表面的激光达到最佳功率。

启动工程控制电脑11,通过温度场有限元仿真选择优化加工工艺参数,建立齿轮工件5温度场模型,以合适的滚齿区域温度为加热目标,选择合适的滚齿工艺参数。启动YAG光纤输出激光器10,通过调节YAG光纤输出激光器10的电流调节输出指定能量的激光。聚焦头固定调整装置9调整激光入射方向、入射在齿轮工件5表面光斑的直径大小,使其达到最佳参数。启动滚齿机,将固定在工作台6上需要加工的齿轮工件5通过底座1的导轨移动到滚刀4可以加工的位置开始滚刀加工。

以上所述的仅是本实用新型的实施例,方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出,对于本领域的技术人员来说,在不脱离本实用新型结构的前提下,还可以作出若干变形和改进,这些也应该视为本实用新型的保护范围,这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准,说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

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