專利名稱：一種非圓齒輪七軸六聯(lián)動對角滾切方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于齒輪或齒條的制造領(lǐng)域，尤其是在工作半徑變化的輪上制齒領(lǐng)域，涉及一種七軸六聯(lián)動對角滾切凸節(jié)曲線非圓齒輪方法。
背景技術(shù)：
非圓齒輪包括橢圓齒輪、卵形齒輪、高階橢圓齒輪、變形(性)橢圓齒輪等，其節(jié)曲線在不同極角處極徑的模不恒定，種類繁多形狀復(fù)雜，滾切加工時聯(lián)動軸的(角)速度、(角)加速度時變劇烈，加工困難且精度難以保證。當前，制造技術(shù)是制約非圓齒輪推廣應(yīng)用的瓶頸，工業(yè)上大多采用線切割技術(shù)進行實現(xiàn)。線切割加工不僅效率極其低下，且對斜齒輪無能為力。
滾切是一種高效加工法，《中國機械工程》的《非圓斜齒輪滾切加工CNC聯(lián)動控制方案》一文對非圓斜齒輪四軸四聯(lián)動、五軸五聯(lián)動進行了研究；中國專利CN200810035148. 3公開了非圓斜齒輪四軸四聯(lián)動、五軸五聯(lián)動的實現(xiàn)方法。這些工作實現(xiàn)了非圓(直/斜)齒輪的滾切加工，但由于滾刀沿軸向無移位進給，滾切過程中，滾刀上只有較少的一些刀齒參與滾切，且每個刀齒上的刀刃僅有固定的一小段實際切削，這些刀刃在切削過程中不斷磨損，影響工件齒廓形狀精度和表面粗糙度。軸向無移位進給的滾刀刀齒的負荷及磨損極不均勻，其耐用度決定于其中磨損最大的刀齒，耐用度極低。解決上述問題的有效方法是采用對角滾切方法。目前對角滾主要用于圓柱齒輪滾齒機，如中國專利CN 200910300162. 6公開了一種用竄刀刀架代替切向刀架實現(xiàn)對角滾切的三軸數(shù)控滾齒機，對滾切圓柱齒輪可有效提高滾刀耐用度。迄今為止，尚未見到將該項技術(shù)直接應(yīng)用于非圓齒輪滾切的報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提出一種非圓齒輪七軸六聯(lián)動對角滾切方法，讓滾刀在垂直進給的同時，還沿著自身軸線連續(xù)移動，使各齒均衡參與切削。本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的。本發(fā)明的非圓齒輪七軸六聯(lián)動對角滾切方法，聯(lián)動軸包括滾刀或工作臺沿X向位移軸、滾刀或工作臺沿Y向位移軸、滾刀或工作臺沿Z向位移軸、滾刀旋轉(zhuǎn)運動B軸、工作臺旋轉(zhuǎn)運動C軸；另外還包括滾刀沿自身軸線方向位移軸D軸，滾切過程中滾刀沿自身軸線(D軸)連續(xù)移動，各滾切齒均衡參與切削，刀齒負荷及磨損均勻；還包括調(diào)整滾刀安裝角的A軸，所述A軸采用數(shù)字控制技術(shù)針對滾切齒輪螺旋角預(yù)先調(diào)整好，滾制過程中固定不變。實現(xiàn)了滾刀在垂直進給的同時，還沿著自身軸線連續(xù)移動。所述的非圓齒輪七軸六聯(lián)動對角滾切方法，滾刀或工作臺嚴格按照聯(lián)動運動規(guī)律沿X軸和Y軸移動，滾刀轉(zhuǎn)速和工作臺轉(zhuǎn)速嚴格按照指定變傳動比轉(zhuǎn)動，使?jié)L刀投影齒條與齒坯純滾動，且保持齒坯節(jié)曲線與滾刀節(jié)線相切接觸;滾刀轉(zhuǎn)速%、滾刀沿D軸移動速
度4、滾刀或工作臺沿Z軸相對位移速度V2恒定，且相互獨立，構(gòu)成三個基頻，工作臺轉(zhuǎn)速
、滾刀或工作臺沿X軸相對位移速度^、滾刀或工作臺沿Y軸相對位移速度1V相對所述三個基頻聯(lián)動，聯(lián)動數(shù)學(xué)模型如下
權(quán)利要求
1.一種非圓齒輪七軸六聯(lián)動對角滾切方法，聯(lián)動軸包括滾刀或工作臺沿X向位移軸、滾刀或工作臺沿Y向位移軸、滾刀或工作臺沿Z向位移軸、滾刀旋轉(zhuǎn)運動B軸、工作臺旋轉(zhuǎn)運動C軸；其特征在于另外還包括滾刀沿自身軸線方向位移軸D軸，滾切過程中滾刀沿自身軸線(D軸)連續(xù)移動，各滾切齒均衡參與切削，刀齒負荷及磨損均勻；還包括調(diào)整滾刀安裝角的A軸，所述A軸采用數(shù)字控制技術(shù)針對滾切齒輪螺旋角預(yù)先調(diào)整好，滾制過程中固定不變。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的非圓齒輪七軸六聯(lián)動對角滾切方法，滾刀或工作臺嚴格按照聯(lián)動運動規(guī)律沿X軸和Y軸移動，滾刀轉(zhuǎn)速和工作臺轉(zhuǎn)速嚴格按照指定變傳動比轉(zhuǎn)動，使?jié)L刀投影齒條與齒坯純滾動，且保持齒坯節(jié)曲線與滾刀節(jié)線相切接觸；其特征在于滾刀轉(zhuǎn)速、滾刀沿D軸移動速度、滾刀或工作臺沿Z軸相對位移速度恒定，且相互獨立，構(gòu)成三個基頻，工作臺轉(zhuǎn)速、滾刀或工作臺沿X軸相對位移速度、滾刀或工作臺沿Y軸相對位移速度相對所述三個基頻聯(lián)動，聯(lián)動數(shù)學(xué)模型如下
3.根據(jù)權(quán)利要求I與權(quán)利要求2所述的非圓齒輪七軸六聯(lián)動對角滾切方法，其特征在于所述V1I的方向可與符合右手螺旋規(guī)則，所述聯(lián)動數(shù)學(xué)模型的f = I;也可與%符合左手螺旋規(guī)則，所述的I=-I。
4.根據(jù)權(quán)利要求I、權(quán)利要求2與權(quán)利要求3所述的非圓齒輪七軸六聯(lián)動對角滾切方法，其特征在于可以滾切非圓直齒輪和非圓斜齒輪，對非圓直齒輪，所述聯(lián)動數(shù)學(xué)模型的,4=0;對非圓斜齒輪，滾刀與齒輪螺旋線旋向一致時，所述聯(lián)動數(shù)學(xué)模型的y=i，滾刀與齒輪螺旋線旋向相反時，所述聯(lián)動數(shù)學(xué)模型的f = -1。
全文摘要
本發(fā)明屬于齒輪數(shù)控加工領(lǐng)域，涉及一種非圓齒輪七軸六聯(lián)動對角滾切方法。該方法過程中，有三個基頻軸，另有三個與之聯(lián)動軸，還有一個獨立數(shù)控軸，滾刀在垂直進給的同時，還沿著自身軸線連續(xù)移動，公開了聯(lián)動數(shù)學(xué)模型。本發(fā)明可充分有效地利用滾刀的全部刀刃，均勻分配刀齒磨損，提高刀具耐用度，并可提高工件齒廓形狀精度和表面粗糙度；獨立數(shù)控軸自動調(diào)整滾刀安裝角，相對機械結(jié)構(gòu)而言自動化程度、調(diào)整精度更高，工人勞動強度更低。本發(fā)明可用于非圓直齒輪、非圓斜齒輪、橢圓類直齒輪、橢圓類斜齒輪的數(shù)控滾齒加工。
文檔編號B23F15/02GK102962529SQ20121048197
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月25日
發(fā)明者劉有余, 余鵬程, 張海峰 申請人:安徽工程大學(xué)