凸節(jié)曲線非圓齒輪蝸桿砂輪磨削方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種凸節(jié)曲線非圓齒輪蝸桿砂輪磨削方法，主要步驟包括：蝸桿砂輪的修整，蝸桿砂輪與齒輪的對(duì)中，蝸桿砂輪的軌跡規(guī)劃；用蝸桿砂輪磨代替基于插齒原理的成形砂輪展成磨削凸節(jié)曲線非圓齒輪。蝸桿砂輪磨能夠?qū)崿F(xiàn)多齒同時(shí)磨削，比單齒的基于插齒原理的成形砂輪展成磨削方法效率高，成本也相應(yīng)減少。因而，本發(fā)明具有加工效率高、加工成本低的特點(diǎn)，為凸節(jié)曲線非圓齒輪磨削提供了一種新選擇。另外，凸節(jié)曲線非圓齒輪蝸桿砂輪磨削方法與傳統(tǒng)圓柱齒輪蝸桿砂輪磨十分相似，主要不同點(diǎn)在于聯(lián)動(dòng)軌跡的規(guī)劃上，因而易于將非圓齒輪軟件控制模塊集成于數(shù)控蝸桿砂輪磨齒機(jī)中。
【專(zhuān)利說(shuō)明】凸節(jié)曲線非圓齒輪蝸桿砂輪磨削方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于齒輪的制造領(lǐng)域，尤其是非圓齒輪制造領(lǐng)域，涉及一種凸節(jié)曲線非圓齒輪蝸桿砂輪磨削方法。
【背景技術(shù)】
[0002]非圓齒輪是一種能夠?qū)崿F(xiàn)變速比傳動(dòng)的集成化傳動(dòng)元件，具有結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)精確、平穩(wěn)、容易實(shí)現(xiàn)動(dòng)平衡等優(yōu)點(diǎn)，可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的凸輪、連桿變傳動(dòng)比機(jī)構(gòu)，因而廣泛應(yīng)用于自動(dòng)化機(jī)械和儀器儀表中。如在流量?jī)x表行業(yè)中，常以非圓齒輪作為核心部件構(gòu)成容積式流量計(jì)；在紡織機(jī)械中，使用橢圓齒輪傳動(dòng)裝置等來(lái)周期性的改變緯紗的密度；在印刷行業(yè)中，輥桶式平板印刷機(jī)的自動(dòng)送紙裝置中就使用了非圓齒輪；在造紙機(jī)械中，通過(guò)非圓齒輪改變工作行程和空行程的時(shí)間比例。
[0003]非圓齒輪節(jié)曲線由一段或多段不規(guī)則函數(shù)構(gòu)成，其每個(gè)齒的輪廓形狀也各不相同，導(dǎo)致加工十分困難。傳統(tǒng)加工方法中，粗加工主要有數(shù)控銑齒加工、數(shù)控插齒加工、數(shù)控滾齒加工和線切割加工；精加工主要采用基于插齒原理的成形砂輪展成磨削方式，使用成形砂輪逐一進(jìn)行單齒展成磨削，不但效率低下，加工成本也非常高。為此，很多生產(chǎn)企業(yè)一般不對(duì)非圓齒輪進(jìn)行磨削加工，如紡織機(jī)械中的橢圓齒輪大都采用互相配對(duì)研磨的方式，即將一對(duì)粗加工后的非圓齒輪進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間對(duì)滾，以期配對(duì)的非圓齒輪能達(dá)到要求的嚙合狀態(tài)，存在非圓齒輪互換性差、對(duì)滾時(shí)間長(zhǎng)等突出問(wèn)題。非圓齒輪現(xiàn)有精加工方法所存在的缺陷，已成為限制其發(fā)展與應(yīng)用的一大瓶頸問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，本發(fā)明提供了一種提高非圓齒輪精密加工的效率、降低加工成本的凸節(jié)曲線非圓齒輪蝸桿砂輪磨削方法。
[0005]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
凸節(jié)曲線非圓齒輪蝸桿砂輪磨削方法，主要步驟包括:蝸桿砂輪的修整，砂輪與齒輪的對(duì)中，砂輪的軌跡規(guī)劃；用蝸桿砂輪磨代替基于插齒原理的成形砂輪展成磨削凸節(jié)曲線非圓齒輪。
[0006]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，蝸桿砂輪的修整是利用金剛滾輪走螺旋線的方式進(jìn)行修整。
[0007]作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，砂輪與齒輪的對(duì)中類(lèi)似于傳統(tǒng)的圓柱齒輪對(duì)中，不同點(diǎn)在于非圓齒輪的頂部曲率半徑隨著回轉(zhuǎn)角度的變化而變化，要求非圓齒輪在極角 =0處與砂輪對(duì)刀。
[0008]作為本發(fā)明的又一種優(yōu)選方案，砂輪的軌跡規(guī)劃中涉及聯(lián)動(dòng)軸和輔助運(yùn)動(dòng)軸；聯(lián)動(dòng)軸包括蝸桿砂輪沿齒輪徑向運(yùn)動(dòng)的X軸、蝸桿砂輪沿齒輪軸向運(yùn)動(dòng)的Z軸、蝸桿砂輪旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的B軸和非圓齒輪旋轉(zhuǎn).運(yùn)動(dòng)的C軸；輔助運(yùn)動(dòng)軸包括蝸桿砂輪安裝角調(diào)整軸A軸和蝸桿砂輪沿齒輪切向移動(dòng)Y軸，A軸在加工前根據(jù)蝸桿砂輪、齒輪螺旋角預(yù)先調(diào)整好，Y軸用于蝸桿砂輪的修整、對(duì)刀和加工使用長(zhǎng)度的分配。
[0009]作為本發(fā)明的一種改進(jìn)方案，砂輪和工作臺(tái)嚴(yán)格按照聯(lián)動(dòng)數(shù)學(xué)模型運(yùn)動(dòng)規(guī)律聯(lián)動(dòng)，使砂輪投影齒條與齒坯純滾動(dòng)，且保持齒坯節(jié)曲線與蝸桿砂輪節(jié)曲線相接觸；蝸桿砂輪
轉(zhuǎn)速碘恒定，齒坯轉(zhuǎn)速、蝸桿砂輪X向速度Vx、蝸桿砂輪Z向速度V聯(lián)動(dòng)；聯(lián)動(dòng)數(shù)學(xué)
模型如下:
【權(quán)利要求】
1.凸節(jié)曲線非圓齒輪蝸桿砂輪磨削方法，其特征在于，主要步驟包括:蝸桿砂輪的修整，砂輪與齒輪的對(duì)中及砂輪的軌跡規(guī)劃；用蝸桿砂輪磨代替基于插齒原理的成形砂輪展成磨削凸節(jié)曲線非圓齒輪。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸節(jié)曲線非圓齒輪蝸桿砂輪磨削方法，其特征在于，蝸桿砂輪的修整是利用金剛滾輪走螺旋線的方式進(jìn)行修整。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸節(jié)曲線非圓齒輪蝸桿砂輪磨削方法，其特征在于，蝸桿砂輪與齒輪的對(duì)中類(lèi)似于傳統(tǒng)的圓柱齒輪對(duì)中，不同點(diǎn)在于非圓齒輪的頂部曲率半徑隨著回轉(zhuǎn)角度的變化而變化，要求非圓齒輪在極角P =O處與砂輪對(duì)刀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸節(jié)曲線非圓齒輪蝸桿砂輪磨削方法，其特征在于，砂輪的軌跡規(guī)劃中涉及聯(lián)動(dòng)軸和輔助運(yùn)動(dòng)軸；聯(lián)動(dòng)軸包括蝸桿砂輪沿齒輪徑向運(yùn)動(dòng)的X軸、蝸桿砂輪沿齒輪軸向運(yùn)動(dòng)的Z軸、蝸桿砂輪旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的B軸和非圓齒輪旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的C軸；輔助運(yùn)動(dòng)軸包括蝸桿砂輪安裝角調(diào)整軸A軸和蝸桿砂輪沿齒輪切向移動(dòng)Y軸；A軸在加工前根據(jù)蝸桿砂輪、齒輪螺旋角預(yù)先調(diào)整好，Y軸用于蝸桿砂輪的修整、對(duì)刀和加工使用長(zhǎng)度的分配。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凸節(jié)曲線非圓齒輪蝸桿砂輪磨削方法，其特征在于，蝸桿砂輪和工作臺(tái)嚴(yán)格按照聯(lián)動(dòng)數(shù)學(xué)模型運(yùn)動(dòng)規(guī)律聯(lián)動(dòng)，使砂輪在齒輪端面上的投影齒條與齒坯純滾動(dòng)，且保持齒坯節(jié)曲線與蝸桿砂輪節(jié)曲線相接觸；蝸桿砂輪轉(zhuǎn)速M(fèi)恒定，齒坯轉(zhuǎn)速<2|、蝸桿砂輪X向速度Vx、蝸桿砂輪Z向速度Vz聯(lián)動(dòng)；聯(lián)動(dòng)數(shù)學(xué)模型如下:
【文檔編號(hào)】B23F9/02GK103433569SQ201310396929
【公開(kāi)日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月4日
【發(fā)明者】李國(guó)龍, 何坤, 陳炎飚, 周泓曲, 張薇, 趙君 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)