[发明专利]一种对角修形斜齿轮点接触磨齿方法

权利要求书

1.一种对角修形斜齿轮点接触磨齿方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、根据渐开线齿面与法向修形曲面叠加得到对角修形齿面；

所述对角修形齿面的位矢表达式如下:

其中，R₁₀、n₁₀分别为小轮标准渐开线齿面位矢和法矢；R_1r、N_1r分别为修形齿面位矢和法矢；δ为修形量；u₁、l₁分别为渐开线齿面参数；

步骤2、锥面砂轮模拟齿条展成磨削渐开线齿面，磨削过程中，齿条的节线和被磨齿轮的节圆作纯滚动，锥面砂轮往复冲程运动，冲程的方向沿顺时接触线或齿的轴向方向，根据接触线长度或齿宽确定往复冲程长度；根据齿轮与齿条啮合原理确定工件的展成运动；

步骤3、锥面砂轮的冲程运动与工件展成运动交替或同时进行，磨削不同类型斜齿轮的对角修形齿面；

当锥面砂轮沿接触线冲程时，工件展成运动与砂轮冲程运动交替进行，冲程运动仅沿接触线去除材料，不改变齿形，根据一次冲程位置距离展成起始点的展成角长度，通过反展成运动可快速准确的对刀至啮入点；

当砂轮沿轴向冲程时，冲程运动与展成运动同时进行，根据等粗糙度法确定砂轮最优冲程位置及总次数，并基于齿面冲程有限个离散点的加工误差敏感性分析，获得每次冲程的各轴运动参数。

2.根据权利要求1所述的一种对角修形斜齿轮点接触磨齿方法，其特征在于，步骤1中斜齿轮的对角修形区域包括啮入端和啮出端，根据齿轮承载接触分析确定修形量。

3.根据权利要求1所述的一种对角修形斜齿轮点接触磨齿方法，其特征在于，步骤3中当锥面砂轮的冲程方向与接触线方向一致，砂轮倾斜一节圆螺旋角，并且在倾斜的方向上冲程运动，工件展成运动与砂轮冲程运动交替进行，同时砂轮沿着齿轮轴线往下运动，斜齿轮配合砂轮进行附加转动，砂轮沿齿轮轴线往下运动一个导程时，齿轮附加转动一圈，完成对角修形齿面的磨削。

4.根据权利要求3所述的一种对角修形斜齿轮点接触磨齿方法，其特征在于，

当斜齿轮接触线最大长度的轴线尺寸大于齿宽时，冲程长度的表达式如下：

L＝b/cosβ+πmtanβ+2Δ

当斜齿轮接触线最大长度的轴线尺寸b＇小于齿宽时，其冲程长度表示为：

L＝b'/cosβ+2Δ。

5.根据权利要求3所述的一种对角修形斜齿轮点接触磨齿方法，其特征在于，当砂轮沿接触线方向冲程时的对刀方法如下：

对工件齿轮某一齿涂红丹油，砂轮对准到齿宽中部齿高方向某一点，进行一次冲程运动在齿面形成一条接触线，测量接触线齿顶位置距齿轮端面位置的距离S，根据距离S确定当前的展成角度距啮入或啮出冲程位置所需的展成角度；

根据当前冲程位置距展成起始点位置所需的展成角度，按照标准渐开线磨削方法退回到齿面啮入接触线位置，即对刀至啮入接触线的位置。

6.根据权利要求3所述的一种对角修形斜齿轮点接触磨齿方法，其特征在于，对于接触线修形量相等的对角修形斜齿轮，根据齿条平移位移与齿条齿形法向位移量关系，结合对角修形量的大小计算展成附加平移量为：

其中，Q为修形量，a_t为端面压力角。

7.根据权利要求1所述的一种对角修形斜齿轮点接触磨齿方法，其特征在于，步骤3中当锥面砂轮的往复冲程路径与齿轮轴线方向一致时，用于加工接触线非等量修形的对角修形斜齿轮，冲程长度大于齿宽；

锥面砂轮冲程运动与工件展成运动同时进行，斜齿轮同时配合砂轮进行附加转动，即砂轮沿齿轮轴线冲程运动一个导程时，斜齿轮附加转动一圈。

8.根据权利要求7所述的一种对角修形斜齿轮点接触磨齿方法，其特征在于，锥面砂轮做往复冲程路径与齿轮轴线方向一致时，砂轮每次冲程运动中机床运动参数如下：

δ＝Sζ

其中，ζ为各轴运动参数系数组成的列向量，S为齿面敏感矩阵，δ为齿面网格节点i处修形量构成的向量。

9.根据权利要求8中所述的一种对角修形斜齿轮点接触磨齿方法，其特征在于，锥面砂轮做往复冲程路径与齿轮轴线方向一致时，为了提高磨削效率，通过对比等粗糙度磨齿法、匀速展成磨齿法、均速径向进给磨法的齿形精度，确定最小冲程数和冲程位置。