[发明专利]大型齿轮砂带磨齿机

说明书

技术领域

本发明所述的大型齿轮砂带磨齿机，涉及一种大型齿轮加工设备。

背景技术

大型齿轮主要应用在矿山,冶金,核电,风电等领域,目前我国没有加工大型齿轮轴齿轮的设备,依赖进口,目前有许多进口设备的齿轮轴需要国产化。

19世纪末，为了磨削插齿刀，在美国创制了大平面砂轮磨齿机。20世纪初，随着汽车工业的发展，德国研制出锥面砂轮磨齿机，美国采用成形砂轮磨削汽车齿轮。1914年，为了提高齿轮精度，瑞士制造出碟形砂轮磨齿机，采取了补偿砂轮磨损等措施。29年代后期，瑞士又研制出蜗杆砂轮磨齿机，提高了效率。齿轮磨床经过80余年的发展，已从单一产品演变到多系列、多规格，从传统的机械式到采用数控技术,从氧化铝砂轮到采用CBN砂轮，使机床精度、性能和加工效率不断提高，而操作日趋简捷方便。现已形成7个系列200余种规格的齿轮磨床,按标准化分为碟形双砂轮系列（Y70）、锥形砂轮系列(Y71)、蜗杆砂轮系列(Y72)、成型砂轮系列(Y73)、大平面砂轮系列（Y74）、内齿轮砂轮系列（Y75）、摆线齿轮系列（Y76）。中国的齿轮磨床研究制造已有40余年历史。从上世纪80年代初至今的20多年间发展较快，制造出7个系列60余种规格的齿轮磨床。其中，由秦川机床集团有限公司于1997年研制成功的YK7250蜗杆砂轮磨齿机（数控八轴五联动）在国际机床博览会上被有关专家誉为“具国际水平的机床”，标志着中国齿轮磨床制造技术水平跨入世界先进行列。以蜗杆砂轮磨齿机为例：蜗杆砂轮磨齿机磨削修缘齿形时必须配备专用金刚石滚轮，生产成本较高。此外用同一修缘滚轮，当砂轮直径不同时，砂轮的实际修缘量是变化的，被磨齿轮的齿形修缘量也会跟着变化。模数越大，这个问题越明显。

理论上蜗杆砂轮磨齿机砂轮应该修成一个渐开线蜗杆。而目前采用的修整方法，只能得到“K”型蜗杆，当螺旋升角很小时，这两者之间的差别不大；但是，当螺旋升角加大时，两者之间的误差会明显增大。所以AZA和RZ301S等蜗杆砂轮磨齿机最大模数只能到6mm。RZ801型磨齿机的最大模数为7mm或8mm，但是只能机下修形，必须另配修整器，很不经济。

采用大颗粒金刚石车修砂轮，可以获得正确的渐开线蜗杆，但这种大颗粒金刚石价格十分昂贵，因此这种修整方法已经不再采用。将一个平面金刚滚轮置于砂轮假想蜗杆基由圆柱的切平面内，理论上可以修出渐开线蜗杆，但由于砂轮直径是不断变化的，金刚滚轮的位置必须跟着不断地调整，所以实际上也很难实现。

另外，现在的砂轮磨削时，由于磨削区域的瞬时高温（一般为900－1500℃）形成零件层组织发生局部变化，并在表面的某些部分出现氧化变色，这种现象称为磨削烧伤。磨削烧伤会降低工件的使用寿命，对工件质量性能影响很大，在实际加工过程中应尽量避免。

磨粒切削、刻划磨削表面后，在磨削速度方向，使工件表面上存在着残余拉应力；在垂直于磨削速度方向，由于磨粒挤压金属所引起的变形受两侧材料的约束，工件表面上存在着残余压应力。

针对上述现有技术中所存在的问题，研究设计一种新型的大型齿轮砂带磨齿机，从而克服现有技术中所存在的问题是十分必要的。

发明内容

鉴于上述现有技术中所存在的问题，本发明的目的是研究设计一种新型的大型齿轮砂带磨齿机。

齿轮加工常用机床有滚齿机、插齿机，剃齿机、珩齿机和磨齿机等。磨齿机是目前实现高速，高性能齿轮制造最主要的手段和工艺方法；其主要的特点是可以全面纠正齿轮磨前的各种误差，最终获得高的加工精度。根据齿面渐开线形成的原理不同，所有的磨齿机也都可以归结为成形磨齿法和展成磨齿法两大类。

展成法，又称滚切法，是加工时切削工具与工件作相对展成运动，刀具和工件的瞬心线相互作纯滚动，两者之间保持确定的速比关系，所获得加工表面就是刀刃在这种运动中的包络面，齿轮加工中的滚齿、插齿、剃齿、珩齿和磨齿等均属展成法加工。有些切削加工兼有刀尖轨迹法和成形刀具法的特点，如螺纹车削。又称滚切法，是加工时切削工具与工件作相对展成运动，刀具和工件的瞬心线相互作纯滚动，两者之间保持确定的速比关系，所获得加工表面就是刀刃在这种运动中的包络面，齿轮加工中的滚齿、插齿、剃齿、珩齿和磨齿等均属展成法加工。有些切削加工兼有刀尖轨迹法和成形刀具法的特点，如螺纹车削。

展成法磨齿机与成形法磨齿机相比具有一下优点：

（1）展成法切齿，刀具结构简单，采用直刃，成形法的刀具是渐开线刃。