[发明专利]一种变双曲圆弧齿线圆柱齿轮加工机床及加工方法

权利要求书

1.一种变双曲圆弧齿线圆柱齿轮加工机床，用于加工变双曲圆弧齿线圆柱齿轮，具有基座(1)，所述基座(1)上设置有主轴部件(2)和立柱(9)，所述立柱(9)通过X向导轨(15)连接在基座(1)上，所述立柱(9)上设置有Z向滑板(11)，所述Z向滑板(11)通过Z向导轨(10)连接在立柱(9)上，所述Z向滑板(11)上设置有装夹齿坯(14)的夹持机构(12)，以及控制齿坯(14)分度旋转的齿轮分度机构(7)，所述夹持机构(12)和齿轮分度机构(7)通过Y向导轨(13)与Z向滑板(11)连接，所述主轴部件(2)连接有齿线半径调整机构(17)，所述齿线半径调整机构(17)上安装有多个刀具(6)，所述齿线半径调整机构(17)包括摇杆(3)、连杆(4)和刀具安装板(5)，所述摇杆(3)和连杆(4)之间枢转连接，所述连杆(4)和刀具安装板(5)之间枢转连接，所述摇杆(3)由主轴部件(2)的主轴电机驱动，所述多个刀具(6)沿刀具安装板(5)的长度方向间隔设置在刀具安装板(5)上，所述多个刀具(6)中的每一个可用于加工不同齿线半径的变双曲圆弧齿线圆柱齿轮。

2.根据权利要求1所述的变双曲圆弧齿线圆柱齿轮加工机床，其特征在于：所述摇杆(3)的长度小于刀具安装板(5)的长度，所述摇杆(3)的一端与连杆(4)的一端枢转连接，所述摇杆(3)另一端与主轴电机的输出轴连接，主轴电机驱动摇杆(3)转动，所述刀具安装板(5)的一端与连杆(4)的另一端枢转连接，所述刀具安装板(5)的另一端通过销轴转动设置在主轴部件(2)上，所述刀具安装板(5)绕销轴摆动。

3.根据权利要求2所述的变双曲圆弧齿线圆柱齿轮加工机床，其特征在于：所述刀具(6)至销轴的中间间距为刀具安装半径R_T,所述刀具安装半径R_T等于变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的齿线半径。

4.根据权利要求2或3所述的变双曲圆弧齿线圆柱齿轮加工机床，其特征在于：所述摇杆(3)和连杆(4)的长度可变。

5.根据权利要求4所述的变双曲圆弧齿线圆柱齿轮加工机床，其特征在于：所述刀具(6)为齿形刀具，所述齿形刀具可拆卸的安装在刀具安装板(5)上。

6.根据权利要求5所述的变双曲圆弧齿线圆柱齿轮加工机床，其特征在于：所述齿形刀具可沿刀具安装板(5)的长度方向调整，从而实现不同齿线半径的变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的加工。

7.根据权利要求6所述的变双曲圆弧齿线圆柱齿轮加工机床，其特征在于：所述齿轮分度机构(7)通过机械部分和数控系统电子部分联合控制。

8.根据权利要求6所述的变双曲圆弧齿线圆柱齿轮加工机床，其特征在于：所述夹持机构(12)整体呈U型，U型的底部与Y向导轨(13)滑动连接,所述齿坯(14)夹持在U型内部，所述夹持机构(12)的一侧连接齿轮分度机构(7),所述齿轮分度机构(7)通过齿轮分度伺服电机(8)驱动。

9.一种变双曲圆弧齿线圆柱齿轮加工方法，其特征在于：使用的是如权利要求1-8之一所述的加工装置，具体步骤为：

步骤1：在数控系统中设置齿轮加工参数；

步骤2：根据齿坯(14)的尺寸等相关参数对夹持机构(12)进行调整；

步骤3：根据待加工齿轮的齿线半径确定刀具(6)的安装半径R_T，根据加工工艺中刀具(6)的线速度要求确定刀具(6)的转速；

步骤4：分度装置(7)对齿坯(14)进行定位，刀具(6)和夹持机构(12)按照预定的切齿速度同步做展成运动，直到加工完当前齿槽；

步骤5：加工完一个齿槽后，刀具(6)和齿坯(14)分离，分度机构(7)回到分度的起始点，而后继续分度转到下一个待加工齿槽；

步骤6：重复步骤4和5，直至完成所有齿的加工。

10.根据权利要求9所述的变双曲圆弧齿线圆柱齿轮加工方法，其特征在于，步骤3中，通过选择不同位置的刀具(6)或是调整刀具(6)在刀具安装板(5)上的位置以确定刀具(6)不同的安装半径R_T。