專利名稱：剃齒切削加工的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及的是一種用于金屬切削技術領域的切削工藝，尤其是一種剃齒切削加工的方法。
背景技術：
對于輸入軸結構相對緊湊的手動變速器的各檔位齒輪，采用徑向剃齒切削，但有一個普遍存在的問題，即剃直齒齒輪時齒形中凹。在加工過程中，刀與工件形成一對齒輪自由嚙合，剃齒刀齒的齒頂與齒根在進入與脫離嚙合時，同時存在兩對齒接觸，而在中間部分嚙合時只存在一對齒嚙合，因此在施加徑向壓力不變的同時反映在中間區(qū)域的切削力相對其它區(qū)域要高出許多，且此區(qū)域幾乎不可能形成彈性變形，造成切削層更多，形成齒形中凹，破壞了齒輪精度，應該說，齒形的中凹量即使在齒形形狀公差范圍內，也可增加非常大的嚙合量。這使齒輪在傳動時將會產生很大的噪聲，破壞了齒輪精度，同時也影響刀具使用壽命。國內外的普遍做法是對剃齒刀修形并且控制齒形修緣量和齒形凸量。
經(jīng)對現(xiàn)有技術的文獻檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利申請?zhí)?8103870.9，名稱為電解徑向、切向和對角剃齒工藝，該專利自述為把電解加工方法與切向和對角剃齒工藝方法結合在一起，可對硬齒面齒輪的精加工。此專利是改進了剃齒的加工方法，使設備變得簡單，但是沒有解決加工過程中齒形中凹問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的不足和缺陷，提供一種剃齒切削加工的方法，使其能穩(wěn)定有效地解決徑向剃齒切削中的齒形中凹問題，延長刀具的使用壽命。
本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的，本發(fā)明包括以下具體步驟(1)零件上工位，準備切削，(2)快速進給，進行粗加工，以減少齒形中部的嚙合次數(shù)，(3)慢速進給，按產品要求切削余量，(4)刀具換向，換零件的另一方向，
(5)慢速進給，在另一方向按產品要求切削余量，第二次慢速進給的量應該是整個慢速進給量的1/3，(6)回刀，得到良好粗糙度，回刀的位置定位在最后慢速進給的遠離零件方向0.002至0.003毫米處，(7)停機，回到原始位置，切削結束。
刀具在每次的正轉、停止、反轉的轉換過程中，狀態(tài)停頓時間應控制在3秒以下。
在步驟(3)和(5)中，把刀速降低到每分鐘100轉以下，這個參數(shù)突破了現(xiàn)有技術。
原加工方法從第一個零件起，就有中凹現(xiàn)象，并且加工刀具在加工20個零件左右就需要磨刀，否則不能使用，損耗極大，刀具使用壽命極短。
本發(fā)明取得了顯著的有益效果，實測結果是齒形沒有中凹，而且修緣部分也完全符合技術要求。而該刀具可加工5000件零件，延長了250多倍的使用壽命，證明本發(fā)明可以穩(wěn)定有效地控制齒形中凹問題。


圖1本發(fā)明工藝原理圖具體實施方式
剃齒的過程是一對交叉軸螺旋齒輪的無側隙自由嚙合過程。通過較大的軸向滑移速度，產生了軸向力。由此剃齒刀的切削刃在齒輪側面切除微量的切屑，完成了齒輪精加工功能。而剃齒的過程中，由于剃齒刀和齒輪在節(jié)圓附近是一對輪齒在嚙合，齒面嚙合處的壓力較大，剃齒的切削力也較大，另外由于節(jié)圓附近的相對滑動速度——切削速度最大、切削變形時間和切削力的傳遞時間都長，所以多切去了一些金屬，造成了齒形中凹。原因不應該在刀具上，而是在剃齒加工過程中剃齒刀與零件的嚙合最大受力位置在齒形的中部-------即齒形中凹的部位。
結合附圖1，可做推算V切削＝V工切-V刀切＝V工sinβ工-V刀sinβ刀∵V工法＝V工cosβ工V刀法＝V刀cosβ刀V工法＝V刀法∴V切削＝V刀(sinβ工*cosβ刀/cosβ工-sinβ刀)
V切削＝sin(β工-β刀)*V刀/cosβ工V切削＝sin∑*V刀/cosβ工由公式可見刀具的轉速直接影響著剃齒刀在加工工件時的切削速度。切削速度越大就越會多切去了一些金屬，造成了齒形中凹。所以應該在剃齒工藝過程中把切削速度降到恰當?shù)霓D速。
以下提供本發(fā)明方法的實施例某輸入軸直齒倒檔齒輪的加工，整個工藝過程為(1)零件上工位，準備切削(2)快速進給，去除毛刺，進行粗加工，進給速度為20毫米/分鐘，刀具轉速平時為110-140轉/分鐘，現(xiàn)將轉速降為100轉/分鐘以下。以減少齒形中部的嚙合次數(shù)。
(3)第一次慢速進給，按產品要求切削余量。進給速度為0.3-0.5毫米/分鐘，刀具轉速仍降為100轉/分鐘以下。
(4)刀具換向，從順時針轉到逆時針，從逆時針轉到順時針，以平衡零件所受到的切削力和擠壓力。
(5)第二次慢速進給，刀具在另一方向按產品要求切削余量，進給速度為0.3-0.5毫米/分鐘，刀具轉速仍降為100轉/分鐘以下。
(6)回刀，刀具在回旋離開時使零件得到良好粗糙度，回刀的位置定位在最后慢速進給的遠離零件方向0.002至0.003毫米處。
(7)停機，回到原始位置，切削結束。
刀具在每次的正轉、停止、反轉的轉換過程中，狀態(tài)停頓時間應控制在3秒以下。在(3)和(5)中，把刀速降低到每分鐘100轉以下，測量結果是齒形沒有中凹，而且測量結果是齒形沒有中凹，修緣部分也完全符合要求。而穩(wěn)定性實驗結果，該刀具可加工5000件零件，證明可以穩(wěn)定有效地控制齒形中凹問題。
權利要求
1.一種剃齒切削加工的方法，其特征在于，包括以下具體步驟(1)零件上工位，準備切削，(2)快速進給，進行粗加工，(3)慢速進給，按產品要求切削余量，(4)刀具換向，換零件的另一方向，(5)慢速進給，在另一方向按產品要求切削余量，(6)回刀，得到良好粗糙度，(7)停機，回到原始位置，切削結束，在(3)和(5)中，把刀速降低到每分鐘100轉以下。
2.根據(jù)權利要求1所述的剃齒切削加工的方法，其特征是，刀具在每次的正轉、停止、反轉的轉換過程中，狀態(tài)停頓時間應控制在3秒以下。
3.根據(jù)權利要求1所述的剃齒切削加工的方法，其特征是，第二次慢速進給的量應該是整個慢速進給量的1/3。
全文摘要
一種剃齒切削加工的方法，包括以下工序(1)零件上工位，準備切削，(2)快速進給，進行粗加工，(3)慢速進給，按產品要求切削余量，(4)刀具換向，換零件的另一方向，(5)慢速進給，在另一方向按產品要求切削余量，(6)回刀，得到良好粗糙度，(7)停機，回到原始位置，切削結束，在(3)和(5)中，把刀速降低到每分鐘100轉以下。本發(fā)明取得了顯著的有益效果，實測結果是齒形沒有中凹，而且修緣部分也完全符合技術要求。而該刀具可加工5000件零件，延長了250多倍的使用壽命，證明本發(fā)明可以穩(wěn)定有效地控制齒形中凹問題。
文檔編號B23F19/06GK1603042SQ200410068019
公開日2005年4月6日 申請日期2004年11月11日 優(yōu)先權日2004年11月11日
發(fā)明者李迎梅 申請人:上海汽車股份有限公司