[发明专利]双模数二次包络环面蜗杆副的制造方法

说明书

技术领域

本发明属于机械制造技术领域，具体涉及一种双模数二次包络环面蜗杆副的制造方法。

背景技术

环面二次包络环面蜗杆传动，具有较高的工作强度和较长的工作寿命，广泛应用于冶金、造船、石油、军事、工程机械和精密机械等领域得到了广泛的应用。因制造难度大、成本高，目前环面二次包络环面蜗杆副的加工大多由专用机床加工而成，专用机床不仅结构复杂、价格昂贵，而且在加工过程中机床调整过程较复杂、耗时，加工效率较低；目前传统的包络法加工该蜗杆在精度上存在无法解决的缺陷，主要表现为：蜗杆齿形加工不均匀，经常会出现；一边厚、一边薄，两边厚、中间薄，两边薄、中间厚等三种缺陷。因此如何改进齿形准确计算，以及提高加工工艺等是急需解决的问题。

发明内容

本发明针对现有二次包络环面蜗杆加工技术的不足，提供了基于普通数控车床加工的一种双模数二次包络环面蜗杆副的制造方法，从而大大降低生产成本，显著提高加工效率和使用寿命。

本发明要解决的技术问题所采取的技术方案是：

一种双模数二次包络环面蜗杆副的制造方法，蜗杆与蜗轮的模数以蜗轮的中心线为分界线，上下两端齿形模数不等，在计算环面蜗杆参数时，齿顶高系数ha^*=0.75，顶隙系数c^*=0.1875；加工蜗杆时，将蜗杆装置在普通数控车床上，主轴定速旋转，采用端面切槽刀对蜗杆进行多段锥螺纹连续切削加工，切削面以NN'为中心对称面，加工NN'右面的蜗杆时，刀具以ω₂速度沿MM＇切削加工，被加工工件以转速ω₁绕中心线OO'旋转，端面切槽刀刀尖在OO'方向上到蜗轮中心线NN'的距离L与蜗杆啮合齿数Z，蜗轮端面模数N有关，按L=R₁₀₁*sin(360/Z*N)+(R₁₀₂-R₁₀₁)*sin(360/Z*N)变化的，端面切槽刀刀尖在NN'方向上到蜗杆中心线OO'的距离D与蜗轮蜗杆的中心距a、刀宽l₂有关，D按D={a-SQRT[L*L-(L-l₂/2)]+l₂/2*L+l₂/2}变化，加工中心线NN'左面的蜗杆与右面相同，本发明中蜗轮的加工，采用与蜗杆加工相反的加工工艺，即可加工出相应的双模数蜗轮。

所述蜗杆与蜗轮的模数以蜗轮的中心线为分界线，上下两端齿形模数不等。

所述切断刀采用端面切槽刀。

在切削过程中，所述刀具按多段锥螺纹连续切削加工。

本发明的有益效果是，双模数二次包络环面蜗杆比普通蜗杆加工工艺简单，传动比高，传动性能稳定，同时按照相反的加工工艺还可加工出相应的蜗轮，依据L和D的值不同，通过数控编程，可实现不同型号环面蜗杆副的加工，不需要专用数控机床，降低了加工难度，提高了加工效率。

附图说明

图1是本发明的双模数二次包络环面蜗杆副的结构示意图

图2是本发明的双模数二次包络环面蜗杆实例实施图

具体实施方式

下面根据附图对本发明的实施进行描述。相关参数为：中心距a=174.15，蜗轮1分度圆半径R₁₀₁=149.59，蜗杆2齿顶圆弧R₁₀₁=133.28，啮合齿数Z=3，蜗轮1端面模数N=5，蜗杆2的法面模数3.75，刀宽l₂=4；在加工时，先进行粗加工，车出蜗杆2外形。在进行精加工时，通过数控程序控制刀具移动轨迹，刀具移动轨迹到蜗轮中心线NN'的距离L的值是时刻变化的，其值的大小按L=R₁₀₁*sin(360/Z*N)+(R₁₀₂-R₁₀₁)*sin(360/Z*N)变化的；端面切槽刀刀尖在NN'方向上到蜗杆中心线OO'的距离D的值也是时刻变化的，其值的大小按，D按D={a-SQRT[L*L-(L-l₂/2)]+l₂/2*L+l₂/2}变化；通过数控程序，可实现对L和D值控制，刀具按L和D值的变化而进行精加工，数控程序主要通过G64指令来实现多段锥螺纹连续切削精加工；加工以中心线NN'为对称面左面的蜗杆与右面相同。双模数二次包络环面蜗杆副中的蜗轮加工，采用与蜗杆加工相反的加工工艺，即可加工出相应的双模数蜗轮。