[发明专利]一种利用加工中心加工螺旋锥齿轮的方法

说明书

为解决现有技术中铣齿机价格高且很难适应单件、多品种生产需求的问题，本发明提供一种利用加工中心加工螺旋锥齿轮的方法，包括以下步骤：A.在加工中心的刀具主轴上设置角度头；B.根据齿轮啮合原理，将用于加工螺旋锥齿轮的参数通过坐标变换，由刀具坐标转换为齿面坐标，将铣齿机的加工参数转换为加工中心相应的运动参数；C.然后根据B步骤得到的运动参数得到出弧齿锥齿轮与准双曲面齿轮的在加工中心上的加工程序；D.利用C步骤得到的加工程序，对螺旋锥齿轮毛坯进行加工，最终得到螺旋锥齿轮。本加工方法简单实用，对单件、多品种生产需求具有良好的适应性。

技术领域

本发明涉及一种螺旋锥齿轮加工的方法，具体涉及一种利用加工中心加工螺旋锥齿轮的方法。

背景技术

目前，弧齿锥齿轮与准双曲面齿轮的加工要用专用的铣齿机。传统机械式铣齿机加工先要根据所加工齿轮的参数对水平轮位、垂直轮位、轮坯安装角、床位、刀位、摇台角、分度挂轮等进行相应的调整，机床调整复杂；专用数控螺旋锥齿轮铣齿机，价格昂贵。该类设备很难适应单件、多品种生产需求，尤其对智能集成化生产具有较大的局限性。

加工中心(英文缩写为CNC全称为Computerized Numerical Control)：是带有刀库和自动换刀装置的一种高度自动化的多功能数控机床。一般分为立式加工中心和卧式加工中心。立式加工中心是指主轴轴线与工作台垂直设置的加工中心，主要适用于加工板类、盘类、模具及小型壳体类复杂零件。立式加工中心能完成铣、镗削、钻削、攻螺纹和用切削螺纹等工序。立式加工中心最少是三轴二联动，一般可实现三轴三联动。有的可进行五轴、六轴控制。卧式加工中心指主轴为水平状态的加工中心，通常都带有自动分度的回转工作台，它一般具有3～5个运动坐标，常见的是三个直线运动坐标加一个回转运动坐标，工件在一次装卡后，完成除安装面和顶面以外的其余四个表面的加工，它最适合加上箱体类零件。

可见，加工中心可以实现智能集成化生产，但是由于工作机理不同，加工中心一般无法用来生产没有偏置的弧齿锥齿轮和有偏置的准双曲面齿轮。

发明内容

本发明的目的在于，为解决现有技术中铣齿机价格高且很难适应单件、多品种生产需求的问题，本发明提供一种利用加工中心加工螺旋锥齿轮的方法，从而解决上述问题。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种利用加工中心加工螺旋锥齿轮的方法，其特征在于：包括以下步骤：

A.在加工中心的刀具主轴上设置角度头；

B.根据齿轮啮合原理，将用于加工螺旋锥齿轮的参数通过坐标变换，由刀具坐标转换为齿面坐标，将铣齿机的加工参数转换为加工中心相应的运动参数；

C.然后根据B步骤得到的运动参数得到出弧齿锥齿轮与准双曲面齿轮的在加工中心上的加工程序；

D.利用C步骤得到的加工程序，对螺旋锥齿轮毛坯4进行加工，最终得到螺旋锥齿轮；

其中，B步骤中所述的刀具坐标转换为齿面坐标的对应关系是：

x＝(Sr*cos(θ)-(L+Xg)*cos(γ))*cos(γ)+((L+Xg)*sin(γ))+Xb*sin(γ)；

y＝-Sr*sin(θ)+Em；

z＝-(Sr*cos(θ)-(L+Xg)*cos(γ))*sin(γ)+((L+Xg)*sin(γ)+Xb)*cos(γ)；

其中Sr为径向刀位，θ为摇台角，γ为机床根锥角，L为分度盘上工装长度，Xg为水平轮位，Xb为床位，Em为垂直轮位；x，y，z分别为加工中心的坐标点；x，y，z联动形成圆弧运动，符合传统机床的展成运动。