[发明专利]一种高效加工齿轮的滚齿刀具及加工方法

摘要

本发明涉及一种高效加工齿轮的滚齿加工方法及刀具，本发明提高的加工效率，延长了刀具的使用寿命，提高了工件的表面质量。可用于加工各类锥齿轮，且能够同步实现齿轮的粗、精加工。

主权项

1.一种高效加工齿轮的滚齿加工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、根据需要加工齿轮，通过三维数模获需要加工齿轮的齿面，齿面截面轮廓；将刀盘与振动变幅杆末端固定连接，刀盘上安装有内齿刀与外齿刀；振动变幅杆通过连接件与铣齿机床的刀具主轴连接；步骤二、设待加工的齿轮齿面为S(u,v)，则齿面边界的两端曲线按照法向量进行展成，即S(u,v)＝(1‑v)A(u)+vB(u)，(u,v)∈[1,0]×[0,1]；曲面由两个切向向量和一个方向向量生成，即其中u表示齿面上坐标中u方向，v表示齿面上坐标中v方向，A(u)表示齿面一端的曲线的切向函数，B(u)表示齿面另一端的曲线的切向函数，(u，v)表示齿面左边中的u与v方向；表示齿面一端的曲线的切向函数对u求导，获取其变化梯度，表示齿面另一端的曲线的切向函数对u求导，获取其变化梯度；步骤三、面齿轮粗加工：内齿刀与外齿刀的加工深度不低于2mm；假设刀盘上铣刀齿数目N，齿面的长度|S(u,v)|，刀盘的转速为n，前滚齿刀到刀盘旋转中心的距离为r₁，后滚齿刀到刀盘旋转中心的距离为r₂；超声振动控制系统开启轴向振动，超声振动激励频率f₁满足条件：步骤四、面齿轮精加工：为提高加工齿面精度，精加工的内齿刀的外侧切削刃与外齿刀内侧切削刃与面齿轮外侧齿面截面轮廓的两侧对应一致，即内齿刀的外侧切削刃精加工面齿轮齿面的一侧，外齿刀内侧切削刃精加工面齿轮齿面的另外一侧；加工的切削深度方向为在五轴加工铣齿加工机床中，加工深度方向由x，y，z方向的进给运动合成，即刀盘则按照刀齿旋转切向运动路径运行；超声振动控制系统开启轴向与扭转振动，则超声振动激励频率f₁满足以下条件：其中c为自然数，完成面齿轮精加工。