[发明专利]数控齿扇插齿机加工摇臂轴偏心齿扇计算公式和加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是加工摇臂轴偏心齿扇的计算公式和加工方法，特别涉及的是在数控齿扇插齿机上加工摇臂轴偏心齿扇计算公式和加工方法。

背景技术

目前，在汽车转向器上设置有摇臂轴偏心齿扇，所述摇臂轴偏心齿扇的中心和摇臂轴回转中心存在偏心距，该摇臂轴偏心齿扇的中间齿厚度大于标准齿的厚度，现有技术加工上述摇臂轴偏心齿扇的方法是：将摇臂轴偏心齿扇放在带有偏心距的卡具内，再用数控齿扇插齿机加工普通圆柱齿轮的加工方式加工摇臂轴偏心齿扇。

上述现有技术的加工方法存在如下缺陷：不同规格的摇臂轴偏心齿扇，具有不同偏心距，也就需要不同规格的卡具，上述加工方法卡具多，不仅给设计带来繁琐，在制造方面还增加人力物力。在加工过程，如若更换卡具，必须调整机床，不仅增加操作人员的工作量和工时，还加大产品成本。

发明内容

本发明目的在于克服上述技术的不足，提供一种在现有的数控齿扇插齿机上通过操作者输入或改变参数，使用不具有偏心距的标准摇臂轴卡具，既可切削标准摇臂轴齿扇，又可切削带有偏心距的数控齿扇插齿机加工摇臂轴偏心齿扇的方法。

解决上述技术问题的技术方案是：

一种数控齿扇插齿机加工摇臂轴偏心齿扇计算公式，所述计算公式包括：摇臂轴偏心齿扇滚切径向半径ρ计算公式(1)；摇臂轴偏心齿扇回转角对应弧长计算公式(2)；加工摇臂轴偏心齿扇分度圆轮廓曲线的计算公式；

所述摇臂轴偏心齿扇滚切径向半径ρ计算公式(1)是：

ρ＝ecosθ+(r²-e²sin²θ)^1/2---------------------------公式(1)

所述摇臂轴偏心齿扇回转角对应弧长计算公式公式(2)是：

δL＝θρπ/180--------------------------公式(2)

所述加工摇臂轴偏心齿扇分度圆轮廓曲线的计算公式分别是：以插齿刀中心线为对称，Y轴为0度，在Y轴两侧的摇臂轴偏心齿扇初角α范围内滚切中在X轴、Y轴、Z轴上的变化量δx、δy、δz：

δx＝x2-x1＝δyz2π/180-------------------------------公式(5)

δy＝0.5度------------------------------------公式(3)

δz＝z2-z1

＝ecosy2+(r²-e²sin²y2)^1/2-ecosy1-(r²-e²sin²y1)^1/2---公式(4)

一种按照数控齿扇插齿机加工摇臂轴偏心齿扇计算公式的加工方法，所述加工方法的步骤如下：

1).程序开始；2).计算加工摇臂轴偏心齿扇1从对刀位置到开始切削位置在X轴的初始位置x3：3).启动辅助动作：卡具将摇臂轴偏心齿扇1的摇臂轴夹紧；启动冷却液，启动插齿刀2上下运动；4).摇臂轴偏心齿扇移动到开始切削位置；5).将切削参数输入数控齿扇插齿机的数控系统寄存器中；6).数控系统计算加工摇臂轴偏心齿扇1在X轴、Y轴、Z轴的位移量：7).X轴、Y轴、Z轴三轴联动切削出偏心齿扇轮廓线；8).Z轴运动到退刀位置；9).Y轴、X轴运动到对刀位置；10).停止冷却液，插齿刀停止上下运动，卡具放松摇臂轴偏心齿扇；11).程序结束。

本发明的有益效果是：本发明能充分利用数控齿扇插齿机中数控系统功能，来实现高精度、灵活方便的加工。特别是加工不同规格的工件，只需输入相应的参数，能准确的完成加工任务。本发明每种规格偏心齿扇轮廓曲线至少需要计算350以上个位置数据。如果不采用数控齿扇插齿机中参数化编程，不同规格的工件需要专业人员人工计算偏心齿扇轮廓位置数据然后编制加工程序输入到数控系统，且加工程序很长。采用参数化编程可在30段程序内完成整个工件轮廓曲线的计算和加工，机床操作人员在短时间内就能将工件加工参数输入到数控系统中，达到加工偏心距齿扇的技术要求。

本发明使用标准摇臂轴卡具，既可切削标准摇臂轴扇形齿轮，又可切削带有偏心距的扇形齿轮，减少了卡具更换和机床调整，具有操作方便、生产效率高的优点。

附图说明

图1是本发明摇臂轴偏心齿扇截面结构示意图；

图2是本发明摇臂轴偏心齿扇加工方法计算分解示意图；