[发明专利]种开放螺旋结构的齿面成型加工工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种齿面成型加工工艺，特别涉及一种开放螺旋结构的齿面成型加工工艺。

背景技术

目前，对于开放螺旋结构的齿面加工工艺主要有以下几种：对于开放外螺旋结构的齿面，一般使用四轴数控加工中心、改装过的插齿机或滚齿机进行加工；对于开放内螺旋结构的齿面，一般使用螺旋拉床，改装过的插齿机或四轴联动电火花成型机进行加工。

采用传统切削加工工艺，如使用四轴数控加工中心、插齿机或螺旋拉床等进行加工，具有加工精度较高(可达IT6以上)和表面粗糙度较好(最小可达0.4μm以下)的优点，但是其加工成本受加工批量影响严重，尤其对于小批量开放螺旋结构的齿面的加工，该工艺并不适用；同时，由于在传统切削加工中需要考虑刀具的磨损等诸多因素，无法将硬度较高的材料加工成开放螺旋结构的齿面。

采用电火花成型技术，可以较好地解决硬度较高材料的成型加工与单件加工。但是，由于传统电火花成型工艺在进行开放螺旋结构的齿面的加工中必须使工件按照一定的角速度自转来完成螺旋结构的成型，故使用传统电火花成型工艺加工开放螺旋结构的齿面时，必须使用四轴以上的特种电火花成型机，致使加工工艺复杂化，影响加工成本与加工效率。

发明内容

本发明的目的是针对现有开放螺旋结构的齿面加工工艺的缺陷，提出一种可用于高硬度材料，具有加工精度高、加工成本低的开放螺旋结构的齿面成型加工工艺。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种开放螺旋结构的齿面成型加工工艺，所述齿面的一个导程的螺旋结构在以工件的径向与轴向构成的直角坐标系的投影中不被其自身结构所遮蔽，所述成型加工工艺的具体步骤为：

1)对应所需加工的一个导程的螺旋结构的齿面外轮廓，分别对用于粗加工与精加工的电极外形轮廓进行切削加工，得到与一个导程的螺旋结构的齿面外轮廓相适应的粗加工电极和精加工电极，其中，粗加工电极的表面粗糙度小于3.2μm，精加工电极的表面粗糙度小于1.6μm；

2)将齿面待加工的工件毛坯安装在三轴电火花成型机的分度头上，将粗加工电极安装在三轴电火花成型机上；

3)对工件毛坯进行一个导程的螺旋结构的齿面放电成型加工；成型后按照具体要求对该一个导程的螺旋结构的齿面进行检测；

4)检测合格后，使用分度头旋转工件毛坯至下一个导程的螺旋结构的齿面加工位置进行放电成型加工；

5)重复步骤3和步骤4，直至完成所有开放螺旋结构的齿面成型粗加工；

6)用精加工电极替换粗加工电极安装在三轴电火花成型机上；

7)重复步骤3和步骤4，直至完成所有开放螺旋结构的齿面成型加工。

其中，所述步骤1中的用于粗加工与精加工的电极的材料为T2紫铜，整体密度大于8.85g/cm³。

其中，所述步骤1中，对用于粗加工的电极轮廓进行切削加工时；

当该粗加工电极用于加工开放内螺旋结构的齿面时，其尺寸在对应一个导程的螺旋结构的轮廓基础上向内偏移0.4mm；

当该粗加工电极用于加工开放外螺旋结构的齿面时，其尺寸在对应一个导程的螺旋结构的轮廓基础上向外偏移0.4mm。

其中，所述步骤1中，对用于精加工的电极轮廓进行切削加工时；

当该精加工电极用于加工开放内螺旋结构的齿面时，其尺寸在对应一个导程的螺旋结构的轮廓基础上向内偏移0.15mm；

当该精加工电极用于加工开放外螺旋结构的齿面时，其尺寸在对应一个导程的螺旋结构的轮廓基础上向外偏移0.15mm。

其中，所述工件毛坯安装在三轴电火花成型机的分度头上后，工件毛坯与三轴电火花成型机的地线之间的电阻小于0.1欧姆。

本发明的有意效果在于：本发明无需使用特种机床加工开放螺旋结构的齿面，其加工精度高，加工成本低，而且本发明能用于加工表面硬度较高的金属材料。

附图说明

图1为螺旋花键离合器外花键的结构示意图；

图2为螺旋花键离合器内花键的结构示意图；

图3为用于加工螺旋外花键的电极的结构示意图；

图4为用于加工螺旋内花键的电极的结构示意图；

图5为螺旋花键离合器外花键的放电成型加工示意图；

图6为螺旋花键离合器内花键的放电成型加工示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本发明。