一种定倾角主轴极坐标倒角方法技术

本发明专利技术提供了一种定倾角主轴极坐标倒角方法，其特征在于，包括基于极坐标加工理论和数控加工原理，采用刀具主轴轴线与机床水平夹角为25～30

【技术实现步骤摘要】
一种定倾角主轴极坐标倒角方法


[0001]本专利技术涉及齿轮倒角加工领域，尤其是对齿轮两侧端面齿廓加工特定角度倒角，具体地说是一种定倾角主轴极坐标倒角方法。

技术介绍

[0002]齿轮倒角是齿轮热处理和精加工之前的重要工序，可去除轮齿毛刺，减小应力集中，提高齿轮的啮合质量，增大齿轮使用寿命。
[0003]齿轮倒角加工属于齿轮加工中的重要工序，对于一些质量要求低的齿轮，可通过人工手动倒角；而对于质量要求较高的齿轮，采用机床加工，部分机床加工时由于齿槽较小，齿根圆处有台阶、空间小而不能满足加工要求。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提出一种定倾角主轴极坐标倒角方法，利用定倾角锥形旋转刀具对直齿渐开线齿轮两侧端面齿廓倒角，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0006]一种定倾角主轴极坐标倒角方法，其特征在于，采用刀具主轴轴线与机床水平夹角为25～30
°
的安装，利用一种锥形旋转刀具对直齿渐开线齿轮两侧端面齿廓倒角，倒角角度范围为34
°
～39
°
，可解决直齿渐开线齿轮倒角齿根部分台阶空间小的问题。
[0007]倒角主轴系统包括回转工作台1、齿轮定位盘2、直齿渐开线齿轮3、X轴向进给系统4、Z轴向进给系统5、进给拖板6、上端面加工刀架7、下端面加工刀架12、上端面齿廓倒角主轴9、下端面齿廓倒角主轴11、上端面锥形倒角刀具8、下端面锥形倒角刀具10和Z1轴进给系统13。所述齿轮定位盘2利用螺钉安装在所述回转工作台1上，利用阶台定位并固定待加工的所述直齿渐开线齿轮3；所述进给拖板6由所述X轴向进给系统4滚珠丝杠副(G1)驱动，做X轴向进给；所述上端面加工刀架7安装在所述进给拖板6上，所述下端面加工刀架12安装在所述上端面加工刀架7上；所述Z轴进给系统5中滚珠丝杠副(G2)带动所述上端面加工刀架7和所述下端面加工刀架12做轴向进给；所述Z1轴进给系统13中滚珠丝杠副(G3)带动所述下端面加工刀架12做轴向进给；所述上端面锥形倒角刀具8安装在所述上端面齿廓倒角主轴9上，联合安装在所述上端面加工刀架7上，所述下端面锥形倒角刀具10安装在所述下端面齿廓倒角主轴11上，联合安装在所述下端面加工刀架12上，分别用于所述直齿渐开线齿轮3上、下端面齿廓倒角加工。
[0008]所述回转工作台1带动所述齿轮定位盘2和所述直齿渐开线齿轮3旋转，采用回转分度台驱动，实现齿轮旋转轴C轴连续回转插补，倒角时可做极坐标展成运动。
[0009]作为一种可能的实施方式，所述上端面锥形倒角刀具8和所述下端面锥形倒角刀具10均与机床水平面成25
°
～30
°
，利用所述上端面齿廓倒角主轴9和所述下端面齿廓倒角主轴11在所述上端面加工刀架7上和所述下端面加工刀架12角度安装实现，实现工件倒角角度为34
°
～39
°
。
[0010]作为一种可能的实施方式，两侧端面齿廓倒角由数控系统控制，X轴、Z轴、C轴联动，沿齿轮齿廓线做平面内曲线轮廓插补，同时加工出两端面齿廓倒角，插补程序通过专业软件生成。
[0011]作为一种可能的实施方式，所述上端面锥形倒角刀具8和所述下端面锥形倒角刀具10的锥形刀具刀尖夹角小于或等于18
°
，刀具加工部分能进入较小齿槽并解决齿根部分倒角；刀具刀刃部分材料选用钼系高速钢W6Mo5Cr4V2,其材料优势在于拥有高速钢的高强度、高硬度、高耐磨性，并且抗弯强度和抗冲击韧性好，室温下硬度为63～66HRC，抗弯强度为3.43～3.92GPa。
[0012]作为一种可能的实施方式，所述的上端面齿廓倒角主轴9和下端面齿廓倒角主轴11为交流变频电机直驱，转速为800
‑
9000rpm，刀具线速度可达40～60m/min,倒角过程中可满足恒线速度进给。
[0013]作为一种可能的实施方式，倒角工件硬度可达HB300；可加工倒角范围为34
°
～39
°
，倒角大小可由机床设定，通过X轴进给量控制。
[0014]作为一种可能的实施方式，所述X轴、Z轴、C轴各伺服轴最大速度3000m/min,刀具转速约1000rpm,齿廓倒角深度一般在0.2～0.5mm,当倒角深度为0.3mm时，沿齿廓最大进给速度达到300m/min。
[0015]与现有技术相比，本专利技术有益效果如下：
[0016]本专利技术的方法的突出优点在于：一次装夹，同时加工直齿渐开线齿轮上、下端面齿廓倒角，可解决直齿渐开线齿轮倒角齿根部分有台阶、空间小问题。
[0017]本专利技术提出的定倾角主轴极坐标倒角方法，其特征在于：结合数控系统，以回转工作台为极点建立工件极坐标系，利用定倾角25
°
～30
°
的主轴装有刀尖夹角小于等于18
°
的锥形刀具的高速旋转实现齿轮上、下端面齿廓倒角。
[0018]与现有技术相比较，本专利技术倒角大小可调，倒角角度恒定，倒角尺寸一致，倒角效率高。可以有效减小齿轮边缘接触，增大齿轮啮合质量，降低齿轮啮合噪音，延长齿轮使用寿命。
附图说明
[0019]图1为本专利技术的倒角主轴系统结构示意图；
[0020]图2为锥形旋转刀具具体安装位置示意图；
[0021]图3为锥形旋转刀具结构示意图；
[0022]图4为齿根处齿廓倒角示意图；
[0023]图中部件说明：1为回转工作台，2为齿轮定位盘，3为直齿渐开线齿轮，4为X轴进给系统，5为Z轴进给系统，6为进给拖板，7为上端面加工刀架，8为上端面锥形倒角刀具，9为上端面齿廓倒角主轴，10为下端面锥形倒角刀具，11为下端面齿廓倒角主轴，12为下端面加工刀架，13为Z1轴进给系统。
具体实施方式
[0024]为阐明技术问题、技术方案、实施过程及性能展示，以下结合实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释。本专利技术，并不用于
限定本专利技术。以下将参考附图详细说明本公开的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0025]在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
[0026]另外，为了更好的说明本公开，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本公开同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本公开的主旨。
[0027]实施例1
[0028]如图1所示，一种定倾角主轴极坐标倒角方法，其特征在于，采用刀具主轴轴线与机床水平夹角为25～30<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种定倾角主轴极坐标倒角方法，其特征在于，倒角主轴系统包括回转工作台(1)、齿轮定位盘(2)、直齿渐开线齿轮(3)、X轴进给系统(4)、Z轴进给系统(5)、进给拖板(6)、上端面加工刀架(7)、下端面加工刀架(12)、上端面齿廓倒角主轴(9)、下端面齿廓倒角主轴(11)、上端面锥形倒角刀具(8)、下端面锥形倒角刀具(10)和Z1轴进给系统(13)；所述齿轮定位盘(2)利用螺钉安装在所述回转工作台(1)上，利用阶台定位并固定待加工的所述直齿渐开线齿轮(3)；所述进给拖板(6)由所述X轴向进给系统(4)滚珠丝杠副(G1)驱动，做X轴向进给；所述上端面加工刀架(7)安装在所述进给拖板(6)上；所述下端面加工刀架(12)安装在所述上端面加工刀架(7)上；所述Z轴进给系统(5)中滚珠丝杠副(G2)带动所述上端面加工刀架(7)和所述下端面加工刀架(12)做轴向进给；所述Z1轴进给系统(13)中滚珠丝杠副(G3)带动所述下端面加工刀架(12)做轴向进给；所述上端面锥形倒角刀具(8)安装在所述上端面齿廓倒角主轴(9)上，联合安装在所述上端面加工刀架(7)上，所述下端面锥形倒角刀具(10)安装在所述下端面齿廓倒角主轴(11)上，联合安装在所述下端面加工刀架(12)上，分别用于所述直齿渐开线齿轮(3)上、下端面齿廓倒角加工；采用刀具主轴轴线与机床水平夹角为25～30
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的安装，利用一种锥形旋转刀具对直齿渐开线齿轮两侧端面齿廓倒角，倒角角度范围为34
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～39
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，可解决直齿渐开线齿轮倒角齿根部分台阶空间小的问题。2.根据权利要求1所述的一种定倾角主轴极坐标倒角方法，其特征在于，所述回转工作台(1)带动所述齿轮定位盘(2)和所述直齿渐开线齿轮(3)旋转，采用回...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙小敏，印振坤，周华，孙晓冉，
申请(专利权)人：南京工大数控科技有限公司，
类型：发明
国别省市：