[发明专利]面齿轮车齿的齿面修形方法有效
| 申请号： | 202011515964.1 | 申请日： | 2020-12-21 |
| 公开（公告）号： | CN112872499B | 公开（公告）日： | 2023-09-05 |
| 发明（设计）人： | 郑方焱;韩星会;华林 | 申请（专利权）人： | 武汉理工大学 |
| 主分类号： | B23F19/00 | 分类号： | B23F19/00;B23F23/00 |
| 代理公司： | 湖北武汉永嘉专利代理有限公司 42102 | 代理人： | 朱宏伟 |
| 地址： | 430070 湖*** | 国省代码： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 齿轮 齿面修形 方法 | ||
本发明涉及一种面齿轮车齿的齿面修形方法，包括螺旋角修形、齿宽修形或刀倾修形；螺旋角修形通过改变加工过程中的进给方向，即改变真实齿面的螺旋角来实现齿面的修正；齿宽修形通过改变加工过程中齿宽的深度来实现齿面的修形，此时刀具切削深度随着进给改变，理论刀具的分度圆半径发生变化；刀倾修形通过使加工过程中刀具相对齿轮倾斜来改变齿面几何形状，刀具的真实分度圆半径和垂直刀位随刀具倾斜发生改变。本发明通过齿面修形使加工的齿面能与小轮正确的啮合，消除由于加工和安装偏置距不同所带来的误差，使加工的面齿轮能和标准的圆柱齿轮正确啮合。
技术领域
本发明涉及面齿轮车齿加工领域，更具体地说，涉及一种面齿轮车齿的齿面修形方法。
背景技术
面齿轮车齿加工是一种新型的面齿轮加工工艺，具有高效、高精等特点，但是其加工原理和传动原理不一致，加工过程和实际传动过程中的偏置距很难一致，故而加工齿面和理论齿面不一致，导致加工齿面接触情况不理想等问题。为了达到许用的切削速度，刀具和工作和工件的偏置一般要大于啮合时大小轮之间的偏置，故加工得到的齿面与理论面齿轮的齿面是不相同的，即存在理论加工误差。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种面齿轮车齿的齿面修形方法，能够消除由于加工和安装偏置距不同所带来的误差。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种面齿轮车齿的齿面修形方法，包括螺旋角修形、齿宽修形或刀倾修形；螺旋角修形通过改变加工过程中的进给方向，即改变真实齿面的螺旋角来实现齿面的修正；齿宽修形通过改变加工过程中齿宽的深度来实现齿面的修形，此时刀具切削深度随着进给改变，理论刀具的分度圆半径发生变化；刀倾修形通过使加工过程中刀具相对齿轮倾斜来改变齿面几何形状，刀具的真实分度圆半径和垂直刀位随刀具倾斜发生改变。
进一步的，螺旋角修形的方法中刀具进给沿着曲线进给，进给距离sf的函数为：H'(sf)＝H+ΔH(sf)，式中H为切削时刀具的垂直位置，ΔH(sf)为附加进给函数，ΔH(sf)＝a0+a1(sf-a2)2，式中a0，a1和a2为多项式的系数，通过调整系数改变修形运动，最终实现齿面的修形。
进一步的，齿宽修形的方法中理论刀具的分度圆半径为rc'按下式计算：rc'(sf)＝rc+Δrc(sf)；式中，Δrc(sf)为附加的进给深度，Δrc(sf)＝b0+b1(sf-b2)2，式中b0，b1和b2为多项式的系数，通过调整系数可改变齿面深度，最终实现齿面的修形。
进一步的，刀倾修形的方法中，刀具的真实分度圆半径rc”(sf)和垂直刀位H'(sf)通过以下公式计算：
式中，βt为切削时刀具相对齿轮胚的夹角。
进一步的，刀倾修形的方法获得的刀具和工件的坐标变换矩阵M01(sf)为：
式中，Σ为齿轮和刀具的轴线夹角，V为切削时刀具的水平位置。
实施本发明的面齿轮车齿的齿面修形方法，具有以下有益效果：
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