用于滚刀展成法加工中提升齿轮齿根包络精度的方法与流程

1.本发明涉及齿轮加工技术领域，具体地讲，涉及展成法加工过程中，一种用于提升齿轮齿根包络精度的方法。

背景技术：

2.磨前齿轮滚刀用于齿轮的展成法加工，目前国内外同行业对磨前齿轮滚刀有两种设计方法，其一，按照国家标准齿轮设计常用磨削余量的通用磨前齿轮滚刀，其二，根据被加工齿轮参数中要求的滚齿渐开线起始圆直径、齿根圆直径和凸角高度、磨削余量进行设计。
3.第二种方法是国内外普遍采用的设计方法，采用此方法设计的磨前齿轮滚刀在考虑经济适用及成本等因素下，磨前齿轮滚刀的直径确认了单盘刀的有效切削刃数量(圆周刃数)，而有效切削刃的数量关系到被加工齿轮的齿面包络精度，在有效切削刃数量确定的情况下，有时会造成加工的齿轮齿面包络精度达到设计要求，而齿轮的齿根处的包络精度无法满足设计要求的情况。
4.有鉴于此，有必要提成一种展成法加工过程中，提升齿轮的齿根包络精度的方法。

技术实现要素：

5.本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种用于滚刀展成法加工中提升齿轮齿根包络精度的方法。
6.为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
7.用于滚刀展成法加工中提升齿轮齿根包络精度的方法，包括如下步骤：
8.s1、通过kisssoft软件建立磨前齿轮滚刀对齿轮的加工模型；
9.s2、出所述齿轮的齿根包络精度大于设计值的位置α；确定位于所述磨前齿轮滚刀上，且用于加工所述位置α的齿顶圆弧位置β；
10.s3、将所述位置β处齿顶圆弧的整圆弧拟合为若干个半径不同的圆弧段，且任意相邻所述圆弧段之间均相切，以生成新的磨前齿轮滚刀；
11.s4、利用步骤s3中生产的新的磨前齿轮滚刀加工齿轮。
12.优选地，在上述方法的步骤s1至s3中，所述磨前齿轮滚刀上圆周刃数不变。
13.与现有技术相比，本发明具备以下有益效果：
14.本发明中，通过改变磨前齿轮滚刀中用于加工齿轮齿根处的切削刃的齿顶圆弧，将上述齿顶圆弧分割为多个半径不同的圆弧段，并使任意相邻所述圆弧段之间均相切；通过上述手段可在磨前滚刀齿轮的有效切削刃数量不变的情况下，既保证齿轮齿面的包络精度，又提高了齿轮齿根处的包络精度。
附图说明
15.图1为本发明的用于提升齿轮齿根包络精度的方法的流程图；
16.图2为现有技术中的一组磨前齿轮滚刀加工出的齿轮齿根处的包络图；
17.图3为现有技术中的磨前齿轮滚刀的法向齿形示意图；
18.图4为本发明实施例中的磨前齿轮滚刀的法向齿形示意图；
19.图5为本发明实施例中的磨前齿轮滚刀在拟合齿顶圆弧前加工出的齿轮齿根的包络图；
20.图6为本发明实施例中的磨前齿轮滚刀拟合齿顶圆弧后的法向齿形示意图；
21.图7为本发明实施例中的磨前齿轮滚刀在拟合齿顶圆弧后加工出的齿轮齿根的包络图；
具体实施方式
22.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
23.参照图1，本发明提供一种用于提升齿轮齿根包络精度的方法，包括如下步骤：
24.s1、通过kisssoft软件建立磨前齿轮滚刀对齿轮的加工模型；
25.s2、出所述齿轮的齿根包络精度大于设计值的位置α；确定位于所述磨前齿轮滚刀上，且用于加工所述位置α的齿顶圆弧位置β；
26.s3、将所述位置β处齿顶圆弧的整圆弧拟合为若干个半径不同的圆弧段，且任意相邻所述圆弧段之间均相切，以生成新的磨前齿轮滚刀；
27.s4、利用步骤s3中生产的新的磨前齿轮滚刀加工齿轮。
28.下面将以实施例具体论述：
29.参照图2，现有技术中的一组磨前齿轮滚刀，其刀盘直径为320mm，每盘刀最大有效切削刃数量为7组，通过kisssoft软件模拟出该磨前齿轮滚刀加工出的齿轮的齿根处的包络纹精度为0.04mm-0.06mm，由于其包络棱度较高，上述磨前齿轮滚刀加工出的齿轮齿根包络精度通常达不到设计要求，因此，需对磨前齿轮滚刀进行改进设计。
30.参照图3，根据展成法加工原理可知，有效切削刃上不同的位置分别对应加工出齿轮上的不同位置，齿轮的齿根由磨前齿轮滚刀中有效切削刃上的齿顶圆弧部分加工而成，现有技术中，齿顶圆弧通常由全圆弧r组成。
31.因此，通过kisssoft软件进行模拟，可通过齿轮齿根处包络精度大于设计值的位置α，而确定出位于所述磨前齿轮滚刀上，且用于加工所述位置α的齿顶圆弧位置β。
32.在本发明的一个实施例中，以一组待加工的齿轮设计参数为例：其法向模数为22.5，齿数为30，法截面压力角为22.5
°
，分度圆上螺旋角为0
°
，齿根圆直径为629.604mm，齿顶圆直径为737.21mm,设计精度等级满足9gb/t 10095，跨次数k＝5、公法线公差为314.3152
±
0.03mm、磨齿余量(单面)为0.34mm，渐开线起始圆直径为654.624mm,凸角高度为0.85mm，每盘刀有效切削刃数量(圆周刃数)为7组，齿根包络精度≤0.03mm。
33.将上述参数输入kisssoft软件后，获得图4所示的磨前齿轮滚刀的法向齿形示意图，其中参数单位为mm。
34.参照图5，以图4所示的磨前齿轮滚刀加工齿轮，经kisssoft软件模拟加工后，获得的齿轮齿根处包络纹精度为0.046mm-0.056mm，其参数大于设计要求中的齿轮齿根处包络精度，因而，需对磨前齿轮滚刀中有效切削刃上的齿顶圆弧部分进行改进设计。
35.参照图6，将磨前齿轮滚刀中有效切削刃上的齿顶圆弧r分割为若干组圆弧段，相
邻的圆弧段之间的轮廓线相切，即将所述若干组圆弧段之间拟合，分别形成半径为10mm的第一段、半径为12mm的第二段，半径为8.11mm的第三段以及半径为8mm的第四段。
36.参照图7，将磨前齿轮滚刀中有效切削刃上的齿顶圆弧r拟合后，利用该磨前齿轮滚刀加工齿轮，得的齿轮齿根处包络纹精度为0.015mm-0.018mm，满足齿轮齿根处的包络纹精度要求，且极大地降低了齿轮齿根处的包络棱度。
37.需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位和位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
38.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
39.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对发明的保护范围进行限制。显然，所描述的实施例仅仅是本发明部分实施例，而不是全部实施例。基于这些实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明所要保护的范围。

技术特征：

1.用于滚刀展成法加工中提升齿轮齿根包络精度的方法，其特征在于，包括如下步骤：s1、通过kisssoft软件建立磨前齿轮滚刀对齿轮的加工模型；s2、出所述齿轮的齿根包络精度大于设计值的位置α；确定位于所述磨前齿轮滚刀上，且用于加工所述位置α的齿顶圆弧位置β；s3、将所述位置β处齿顶圆弧的整圆弧拟合为若干个半径不同的圆弧段，且任意相邻所述圆弧段之间均相切，以生成新的磨前齿轮滚刀；s4、利用步骤s3中生产的新的磨前齿轮滚刀加工齿轮。2.根据权利要求1所述的用于滚刀展成法加工中提升齿轮齿根包络精度的方法，其特征在于：在所述步骤s1至s3中，所述磨前齿轮滚刀上圆周刃数不变。

技术总结

本发明公开一种用于滚刀展成法加工中提升齿轮齿根包络精度的方法，包括如下步骤：S1、通过KISSsoft软件建立磨前齿轮滚刀对齿轮的加工模型；S2、出所述齿轮的齿根包络精度大于设计值的位置α；确定位于所述磨前齿轮滚刀上，且用于加工所述位置α的齿顶圆弧位置β；S3、将所述位置β处齿顶圆弧的整圆弧拟合为若干个半径不同的圆弧段，且任意相邻所述圆弧段之间均相切，以生成新的磨前齿轮滚刀；S4、利用步骤S3中生产的新的磨前齿轮滚刀加工齿轮；本发明通过上述手段可在磨前滚刀齿轮的有效切削刃数量不变的情况下，既保证齿轮齿面的包络精度，又提高了齿轮齿根处的包络精度