齿条滚抛精整加工方法及加工设备技术

本发明专利技术公开了一种齿条滚抛精整加工方法及加工设备,旨在提供一种能够清除齿条表面的毛刺，降低齿条表面粗糙度值，使齿条表面保持一定的压应力，改善齿条表面的物理机械性能，提高齿条的使用寿命，加工方法简单，成本低的加工方法及设备。将多根齿条沿滚筒筒壁长度方向排列并与滚筒筒壁固定成为一体，多根齿条在筒内排列围成一截面为正多边形的多面柱体，滚筒的两端分别安装有筒盖，滚抛磨粒与滚抛液在齿条与筒盖所围的空间内呈自由状态；滚筒围绕公转圆心公转的同时围绕滚筒的自转圆心自转，滚筒内的滚抛磨粒和滚抛液与齿面间产生相对运动，对齿条进行滚抛精整加工。本发明专利技术的齿条精整加工方法简单、易行，加工效率高、成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及齿条精整加工
，特别是涉及一种齿条滚抛精整加工方法及加工设备。
技术介绍
齿轮齿条传动是齿轮传动的特殊机构，可以实现直线运动与圆周运动之间的转换。高精度的齿轮齿条传动可降低其传动噪音，提高使用寿命，而且能够提高传动精度和传动平稳性。目前，齿条的精加工主要有以下几种方法一是在万能铣床上通过分度蜗杆一涡轮减速搭配挂轮带动纵向丝杠，来 控制工作台的位移尺寸。由于其传动误差较大，定位精度不闻，易广生废品，进一步提闻精度受到限制。二是使用直齿铣床，YXK5140直齿铣床是常州机床厂参照进口设备制造的一种用滚切成形法加工直齿条的数控机床，其主要参数为滚刀直径〈120 180mm，加工最大数m=8,工作台长2100mm,径向行程350mm,滚刀上下行程300mm。该机床仅适用于直齿条加工，并实现数控编程和参数化操作，齿形加工误差小，效率高，重复定位精度高。对于齿形偏差、固定弦齿厚通过刀具机床的移动定位保证。但是，铣床结构复杂，造价成本高。三是用数控铣床合金铣刀进行精加工。该方法可以有效改善表面粗糙度，但采用数控铣床成本高，数控编程需要专业人士。四是直接在磨齿机上磨齿，对于高精度的磨齿机需要进口，成本高。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种能够清除齿条表面的毛刺，降低齿条表面粗糙度值，使齿条表面保持一定的压应力，改善齿条表面的物理机械性能，提高齿条的使用寿命，加工方法简单，成本低的齿条滚抛精整加工方法。本专利技术的另一个目的是提供一种结构简单、成本低的齿条滚抛精整加工设备。为实现本专利技术的目的所采用的技术方案是一种齿条滚抛精整加工方法，其特征在于，包括下述步骤(I)将多根齿条沿滚筒筒壁长度方向排列并与滚筒筒壁固定成为一体，多根齿条在筒内排列围成一截面为正多边形的多面柱体，滚筒的两端分别安装有筒盖，滚抛磨粒与滚抛液在齿条与筒盖所围的空间内呈自由状态；(2)滚筒围绕公转圆心公转的同时围绕滚筒的自转圆心自转，滚筒内的滚抛磨粒和滚抛液与齿面间产生相对运动，对齿条进行滚抛精整加工。滚筒内排列的齿条数满足滚筒动平衡要求，保证在滚抛过程中磨粒对齿条表面的正压力和冲撞力在各处均相等。对于表面质量要求较高的硬齿面齿条先进行粗抛，再进行精抛，粗抛时采用石英磨粒，精抛时采用碳化硅或氧化铝磨粒。滚抛磨粒与滚抛液的总体积应占滚筒内齿条与筒盖所围容积的60±5%。粗抛时采用石英磨粒的粒度范围为80 100目，精抛时碳化硅或氧化铝磨粒的粒度范围为240 300目。一种齿条滚抛精整加工设备，其特征在于，包括电机、公转传动机构、公转传动轴、至少两个筒座、两个圆盘支架、自转传动机构，每个筒座的两端分别安装有自转传动轴，所述两个圆盘支架并列设置，多个筒座沿同一圆周位于两个圆盘支架之间，所述电机通过公转传动机构与所述公转传动轴连接，每个筒座两端的自转传动轴分别通过轴架安装于相对应的圆盘支架上，每个筒座同一端的自转传动轴分别通过自转传动机构与公转传动轴连接，每个筒座上安装有滚筒。所述自转传动机构为行星式齿轮传动机构、行星式链传动机构、皮带传动机构中的任一种。 所述自转传动机构采用行星式链传动机构时,包括主动链轮、多个从动链轮、传动链条，所述主动链轮安装于所述公转传动轴上，所述主动链轮通过传动链条分别与多个从动链轮连接，每个筒座的自转传动轴分别与一个从动链轮连接。所述圆盘支架由多个连接板连接而成。所述公转传动机构为链传动机构、齿轮传动机构、皮带传动机构中的任一种。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是I、本专利技术的齿条精整加工采用滚抛的加工方法，不仅能够清除齿条表面的毛刺，降低齿条表面粗糙度值，而且能使齿条表面保持一定的压应力，改善齿条表面的物理机械性能，提闻了齿条的使用寿命。2、本专利技术的齿条精整加工方法简单、易行，加工效率高、成本低。3、本专利技术的齿条滚抛精整加工设备结构简单，使用简便，成本低。附图说明图I所示为本专利技术齿条滚抛精整加工方法滚抛示意图；图2所示为本专利技术齿条滚抛精整加工方法的原理图；图3所示滚筒内部的示意图；图4所不为A-A首I]视图；图5所示为本专利技术齿条滚抛精整加工设备的示意图；图6所示为本专利技术齿条滚抛精整加工设备的传动机构图。图中1.电机,2.公转传动机构,3、自转传动机构,4、自转传动轴,5、筒座,6、滚筒，7、圆盘支架，8、公转传动轴，9、滚筒筒壁，10、筒盖，11、齿条，12、连接板，13、从动链轮，14、链条，15、滚抛液，16、磨粒，17、主动链轮。具体实施例方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术齿条滚抛精整加工方法的示意图如图I-图4所示，包括下述步骤(I)将多根齿条11沿滚筒筒壁9长度方向排列并与滚筒筒壁9固定成为一体，多根齿条在筒内排列围成一截面为正多边形的多面柱体，滚筒的两端分别安装有筒盖10，滚抛磨粒16与滚抛液15在齿条与筒盖所围的空间内呈自由状态。齿条的固定方式将筒盖内侧制作出与所述齿条围成的多边形柱体相对应的凸台，通过滚筒筒壁与端盖内侧的凸台将齿条固定在滚筒内壁上。齿条在筒内的排列一般需形成一个大于3的多边形，以确保能围成一个多面柱体用于填充滚抛磨粒和滚抛液。滚筒内排列齿条数应满足滚筒动平衡要求，以保证在滚抛过程中磨粒对齿条表面的正压力和冲撞力在各处均相等，由此降低齿条表面的粗糙度值，达到较理想的滚抛效果。齿条数越多滚抛效率越高和滚抛质量会越好，加工效率也越高。(2)滚筒围绕公转圆心公转的同时围绕滚筒的自转圆心自转，滚筒内的滚抛磨粒和滚抛液与齿面间产生相对运动，对齿条进行滚抛精整加工。加工原理当滚筒绕公转圆心O以W1公转时，磨粒产生了离心力，作用在齿条表面上便形成 了正压力N，由此使磨粒与齿条表面呈压力状态。F 二(I)式中F—磨粒的离心力m—磨粒的质量W1—滚筒的公转速度&一磨粒至中心O的距离由公式(I)可知(忽略磨粒重力的作用)，磨粒的离心力F随着W1和η的增大而增大。同时滚筒的自转W2造成了齿条绕滚筒中心的旋转，从而导致了齿条与磨粒产生了分离趋势。由于磨粒正压力N的作用，磨粒与齿条表面之间产生了摩擦力f，因此磨粒被齿条带动，沿着W2方向移动，如图2所示。磨粒中心移动的距离越大,离心力F的切向分力Ft越大，而正压力N减小，摩擦力f减小。当Ft > f时，磨粒与齿面之间产生了相对运动，磨粒对齿条表面的微观凸起处产生了冲撞，使齿条表面的微观不平得以平整，表面粗糙度值迅速下降，而磨粒的正压力导致磨粒与齿条之间呈压力状态，从而在齿条表面形成一定的压应力，提高了齿条表面的抗疲劳强度。在滚抛过程中，滚抛液与齿条表面亦发生电化学反应，齿条表面形成薄膜，促进了齿条表面凸起处材料的去除。其中，滚抛磨粒、滚抛液的选择可以参照现有技术。滚抛磨粒可以为碳化硅、氧化铝和石英中的任一种，硬金属材料(硬度大于350HBS或38HRC)滚抛时，磨粒为陶瓷或玻璃，软金属材料(硬度小于或等于350HBS或38HRC)滚抛时，磨粒为树脂。在碳化硅、氧化铝、石英中，石英成本相对低廉，是无规则形状，夹角多而锐如刃，粒度级别宽，相对摩擦几率大。试验证明，滚抛加工初期，其抛光能力很强，可迅速降低零件表面粗糙度值，但随着抛光时间的延长，其锐角渐圆，滚抛能力下降。碳化硅、氧化铝质本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种齿条滚抛精整加工方法，其特征在于，包括下述步骤：（1）将多根齿条沿滚筒筒壁长度方向排列并与滚筒筒壁固定成为一体，多根齿条在筒内排列围成一截面为正多边形的多面柱体，滚筒的两端分别安装有筒盖，滚抛磨粒与滚抛液在齿条与筒盖所围的空间内呈自由状态；（2）滚筒围绕公转圆心公转的同时围绕滚筒的自转圆心自转，滚筒内的滚抛磨粒和滚抛液与齿面间产生相对运动，对齿条进行滚抛精整加工。

【技术特征摘要】
1.一种齿条滚抛精整加工方法，其特征在于，包括下述步骤 (1)将多根齿条沿滚筒筒壁长度方向排列并与滚筒筒壁固定成为一体，多根齿条在筒内排列围成ー截面为正多边形的多面柱体，滚筒的两端分别安装有筒盖，滚抛磨粒与滚抛液在齿条与筒盖所围的空间内呈自由状态； (2)滚筒围绕公转圆心公转的同时围绕滚筒的自转圆心自转，滚筒内的滚抛磨粒和滚抛液与齿面间产生相对运动，对齿条进行滚抛精整加工。2.根据权利要求I所述的齿条滚抛精整加工方法，其特征在于，滚筒内排列的齿条数满足滚筒动平衡要求，保证在滚抛过程中磨粒对齿条表面的正压カ和冲撞カ在各处均相坐寸ο3.根据权利要求I或2所述的齿条滚抛精整加工方法，其特征在于，对于表面质量要求较高的硬齿面齿条先进行粗抛，再进行精抛，粗抛时采用石英磨粒，精抛时采用碳化硅或氧化招磨粒。4.根据权利要求3所述的齿条滚抛精整加工方法，其特征在于，滚抛磨粒与滚抛液的总体积应占滚筒内齿条与筒盖所围容积的60土5%。5.根据权利要求3所述的齿条滚抛精整加工方法，其特征在干，粗抛时采用石英磨粒的粒度范围为80 100目，精抛时碳化硅或氧化铝磨粒的粒度范围为240 300目。6.一种齿条滚抛精整加工...

【专利技术属性】
技术研发人员：张蕾，王运峰，范卫新，叶鹏，聂广坤，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事交通学院，
类型：发明
国别省市：