[发明专利]一种窄空刀槽人字齿轮零度齿条展成加工方法

权利要求书

1.一种窄空刀槽人字齿轮零度齿条展成加工方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)根据人字齿轮参数和单次包络深度h，确定被加工齿轮齿廓包络方案；

所述人字齿轮参数包括：齿数z、螺旋角β、名义端面压力角α_t、分度圆直径d_p、分度圆法向齿厚S_pn、基圆半径r_b和齿根圆半径r_f；

步骤(1)的具体过程为：

101)选定齿顶一点A，计算齿顶压力角α_a，沿齿轮顶点切线方向延伸h到B点，计算相应于B点半径的齿廓点B’的压力角α_b；

102)计算A、B’两点的平均压力角，平均压力角所对应的齿廓点C，C点即为本次进刀切点；

103)沿C点切线方向进刀h/2，假定刀尖顶点为C’，以C’所在半径对应的齿廓点A₁作为下一刀次计算的出发点；

(2)确定工作齿面包络切点的齿轮转角；

工作齿面加工刀具名义半径为r_C，齿根过渡圆弧半径ρ，齿根过渡圆弧与根圆切点到齿槽对称线距离L₀；

步骤(2)确定工作齿面包络切点的齿轮转角的步骤如下：

201)计算基圆齿槽半角σ_b

202)计算齿廓切点C的被加工齿轮偏转角

β_c为齿廓切点C处螺旋角；

(3)确定齿面展成机床调整参数；

所述机床调整参数包括刀具中心距、中心高及沿齿轮轴向的修正量；

步骤3)中刀具中心距X_M、中心高Y_M和轴向修正量Z_M的计算过程为：

(4)确定齿根过渡曲面刀具廓形；

步骤(4)的具体操作为：

采用圆弧齿根过渡曲线，设曲线参数为t，则过渡曲面刀具廓形的表达式为：

(x′，y′)为齿根过渡曲面刀具轮廓坐标点；

(5)确定齿根加工刀具位置；

步骤(5)确定齿根加工刀具位置的具体操作为：

对中挖根刀具中心无偏置，挖根刀具刀顶到齿轮回转中心的位置即为齿根圆半径，刀具中心距X_MF、中心高Y_MF和轴向修正量Z_MF为：

(6)齿面加工刀具路径规划；

(7)确定分齿加工方案。

2.根据权利要求1所述的窄空刀槽人字齿轮零度齿条展成加工方法，其特征在于，步骤101)-步骤103)中参数的求解过程如下：

齿顶压力角

B’点半径r_B＝r_a-hcosα_a

B’点压力角

C点压力角

C点半径

A₁点半径

r_p为分度圆半径，r_a为齿顶圆半径。

3.根据权利要求1所述的窄空刀槽人字齿轮零度齿条展成加工方法，其特征在于，步骤6)齿面加工刀具路径规划为：

齿面偏距成形加工为单面加工方法，先加工一侧齿槽，全部切完再加工另一侧；齿根过渡曲面加工刀具轴线与齿轮轴线正交。

4.根据权利要求1所述的窄空刀槽人字齿轮零度齿条展成加工方法，其特征在于，步骤7)采用跨齿分度加工，跨齿数取质数。

5.根据权利要求1所述的窄空刀槽人字齿轮零度齿条展成加工方法，其特征在于，在步骤(2)中，齿面每个包络切点位置对应一个齿轮转角，齿槽左右齿面同一半径的转角大小相同，方向相反；

在步骤(4)中，齿根过渡曲面刀具廓形采用与两侧齿廓和齿根圆相切的曲线形式。