[发明专利]一种齿轮轴及其数控加工方法

权利要求书

1.一种齿轮轴，其特征在于，包括轴身(1)、设置于轴身(1)输入端的台阶部(2)和设置于轴身(1)输出端的齿轮部(3)；所述的齿轮部(3)由依次与轴身(1)连接的半齿轮部(31)和主动齿轮部(32)组成，所述的主动齿轮部(32)具有多个用于与低速级内齿轮相啮合的轮齿，所述的半齿轮部具有与主动齿轮部(31)的轮齿相匹配的多个半轮齿；所述的台阶部(2)为一侧具有台阶面(21)的圆柱，且台阶部(21)的端面设有带内螺纹的沉孔(22)。

2.根据权利要求1所述的一种齿轮轴，其特征在于，半齿轮部(31)的半轮齿顶部到轴心的距离与主动齿轮部(32)的分度圆半径相等。

3.根据权利要求1所述的一种齿轮轴，其特征在于，所述的齿轮部(3)的齿根圆直径小于轴身(1)的直径。

4.根据权利要求1所述的一种齿轮轴，其特征在于，台阶部(2)的圆柱直径小于轴身(1)的直径。

5.根据权利要求1所述的一种齿轮轴，其特征在于，沉孔(22)的内螺纹位于沉孔(22)的内靠向端面的一侧。

6.一种齿轮轴的数控加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将毛坯加工成与齿轮轴相匹配的阶梯轴并在阶梯轴用于形成台阶部的一端的端面钻孔；

S2：根据齿轮轴参数，利用UG软件建立齿轮轴三维模型；

S3：根据步骤S2建立的齿轮轴模型，建立齿轮部粗加工的铣刀运动轨迹；

S4：根据步骤S2建立的齿轮轴模型，建立齿轮部半精加工的铣刀运动轨迹；

S5：根据步骤S2建立的齿轮轴模型，建立齿轮部精加工的铣刀运动轨迹；

S6：根据步骤S2建立的轴齿轮模型，建立台阶部的台阶面加工的铣刀运动轨迹；

S7：根据步骤S3～S6建立好的铣刀运动轨迹，生成G代码；

S8：将步骤S7生成的G代码导入四轴加工中心，利用四轴加工中心完成齿轮轴加工，其中齿轮部粗加工的过程采用型腔铣，齿轮部半精加工的过程采用型腔铣，齿轮部精加工的过程采用深度轮廓铣，台阶面加工采用平面轮廓铣。

7.根据权利要求6所述的一种齿轮轴的数控加工方法，其特征在于：

步骤S3中，齿轮部粗加工的铣刀运动轨迹是从上到下逐层铣削；

步骤S4中，齿轮部粗加工的铣刀运动轨迹的切削层范围顶部从齿轮部粗加工切削层范围的底部开始；

步骤S5中，齿轮部精加工的铣刀运动轨迹是选择齿轮部的轮齿和半轮齿的两个侧面进行铣削，直至完成整个齿轮部的加工。

8.根据权利要求6所述的一种齿轮轴的数控加工方法，其特征在于，齿轮部粗加工采用直径1mm的铣刀，每刀切深0.05mm，进给速度500mm/min，主轴转速6000r/min，加工余量为0.1mm，齿轮部的轮齿和半轮齿的底面与侧面一致。

9.根据权利要求6所述的一种齿轮轴的数控加工方法，其特征在于，齿轮部半精加工采用直径0.8mm，下半径0.1mm的铣刀；每刀切深0.02mm，进给速度500mm/min，主轴转速6000r/min，轮齿和半轮齿的侧面余量为0.1mm，轮齿和半轮齿的底面余量为0.01mm。

10.根据权利要求6所述的一种齿轮轴的数控加工方法，其特征在于，齿轮部精加工采用直径0.8mm，下半径0.1mm的铣刀；每刀切深0.04mm，进给速度600mm/min，主轴转速3000r/min，精加工余量为0mm。