[发明专利]一种摆线齿轮的加工方法

说明书

本发明公开了一种摆线齿轮的加工方法，包括以下步骤：将待加工的摆线齿轮固定在五轴联动数控机床的工作台上，通过五轴联动数控机床控制平底刀绕五轴联动数控机床的B轴旋转，使得平底刀的刀轴仰角固定为θ，平底刀正对摆线齿轮的轮廓；平底刀绕自身轴线高速旋转，开始加工摆线齿轮，摆线齿轮随着工作台沿五轴联动数控机床的Z轴做上下铣削运动，每走完一条轨迹后，随工作台绕五轴联动数控机床的C轴旋转一角度，如此循环加工直至端铣加工完整个齿轮。本发明可有效提高摆线齿轮的齿形精度和表面质量，避免传统磨削中产生的烧伤现象，解决高品质摆线齿轮的加工难题。

技术领域

本发明涉及机械精密加工领域，具体涉及一种摆线齿轮的五轴端铣精加工方法。

背景技术

摆线针轮减速机具有传动效率高、速比高、承载能力高、结构紧凑等诸多优点，被广泛应用于矿山、冶金、船舶、化工等行业。目前国内大量使用的高档摆线针轮减速机全部依赖进口，不但给相关行业增加了巨大的成本费用，也严重制约着许多重要行业的发展。同时，我国机器人制造业的落后局面，很大程度上源于相关基础部件，尤其是微型RV摆线针轮减速机的落后质量。

国产摆线针轮减速机的品质缺陷主要表现为传动精度差、运动不平稳、承载能力和寿命低。造成这些问题的根本原因是摆线齿轮齿面的精加工问题。摆线齿轮齿面硬度高、形状复杂，精密加工目前只能靠磨削工艺，由专门的摆线磨床进行加工。由于摆线齿轮的齿形特殊，展成关系具有行星传动特征，而且摆线齿轮的齿廓往往很小(尤其是工业机器人用微型RV减速机)，因此摆线磨床的工作条件恶劣、加工困难，加工后摆线齿轮的齿形精度和表面质量都较差，致使摆线针轮减速机的传动精度、传动平稳性以及减速机的寿命大为降低。

因此，针对目前采用专用磨床加工的摆线齿轮存在齿形精度低和表面质量差的缺陷，本发明人对此做进一步研究，研发出一种摆线齿轮的加工方法，本案由此产生。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种摆线齿轮的加工方法，以提高摆线针轮减速机的传动精度、运动平稳性、承载能力和寿命。

为解决上述技术问题，本发明的技术解决方案是：

一种摆线齿轮的加工方法，包括以下步骤：

步骤一：将待加工的摆线齿轮固定在五轴联动数控机床的工作台上，通过五轴联动数控机床控制平底刀绕五轴联动数控机床的B轴旋转，使得平底刀的刀轴仰角固定为θ，平底刀正对摆线齿轮的轮廓；

步骤二：平底刀绕自身轴线高速旋转，开始加工摆线齿轮，摆线齿轮随着工作台沿五轴联动数控机床的Z轴做上下铣削运动，即完成一个齿廓面加工；

步骤三：摆线齿轮随工作台绕五轴联动数控机床的C轴旋转一角度，重复步骤二，对另一齿廓面加工；

步骤四：重复步骤三，直至端铣加工完整个摆线齿轮的轮廓。

进一步，平底刀端铣加工是以刀具端面外圆弧切削刃为主切削刃。

进一步，仰角θ的计算公式为：

式中：r为平底刀半径，r_p为针齿中心圆半径，r_rp为针齿套外圆半径；K₁为短幅系数，K₁＝az_p/r_p；a为偏心距，z_p为针轮齿数。

进一步，在步骤一中，先精铣摆线齿轮精加工定位基准孔，摆线齿轮通过定位基准孔与工作台固定。

进一步，在步骤一中，工作台上设有圆柱凸台，圆柱凸台通过压板夹具固定在工作台上，通过双头螺栓、螺母和垫片将摆线齿轮装夹定位于圆柱凸台。

进一步，在步骤二中，平底刀铣削加工摆线齿轮纵向同曲率处轮廓。