[发明专利]一种斜齿面齿轮插齿加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械加工领域，尤其是一种斜齿面齿轮插齿加工方法。

背景技术

斜齿面齿轮作为一种新型的齿轮传动部件，可以实现各种交叉轴传动，在国外已成功应用于航空直升机主传动。而小模数斜齿面齿轮则广泛应用于电动工具、仪器仪表等领域。斜齿面齿轮的研究在国内开展较晚，朱如鹏、方宗德教授等人对斜齿面齿轮的啮合理论、加工以及数值仿真做了大量的研究工作，但对斜齿面齿轮加工技术及设备研究却较少。目前，国内外关于斜齿面齿轮的获得方法主要有两种：斜齿面齿轮专用加工设备加工，数字齿面的数控铣削，前者需要专用的机床设备，后者设备昂贵且加工效率低。

而普通的圆柱齿轮插齿机是一种常见设备，其主要包括床身、竖向活动的主轴、水平工作台及转动装配于所述水平工作台上的回转台，工作时将待加工的齿轮同轴固定夹持于所述的回转台上并通过所述回转台与插齿机下部对应的传动机构连接，从而使得齿轮随回转台转动，所述主轴则通过装配于其下端的刀具对齿轮平的外周面进行插齿加工；目前，圆柱齿轮插齿机已经成为了齿轮加工中极为普遍的机床，其成本低廉且工作效率相对较高，因此若能通过圆柱齿轮插齿机加工斜齿面齿轮，则必然可在降低对斜齿面齿轮的加工成本的同时提高斜齿面齿轮的加工效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种斜齿面齿轮插齿加工方法，以在普通圆柱齿轮插齿机上用普通的插齿刀加工斜齿面齿轮。

为了解决上述问题，本发明的斜齿面齿轮插齿加工方法采用如下技术方案：一种斜齿面齿轮插齿加工方法，包括以下步骤：1)制作斜齿面齿轮坯料；2)通过对应的工装将步骤1)制作的斜齿面齿轮坯料夹持至圆柱齿轮插齿机的工作台上：所述工装包括固定装配于圆柱齿轮插齿机的工作台上的两支座、通过两端转动装配于两支座上的水平转轴及同轴固定装配于圆柱齿轮插齿机的回转台上的立轴，所述两支座设于圆柱齿轮插齿机的回转台径向两侧，斜齿面齿轮坯料同轴固定夹持于水平转轴靠近圆柱齿轮插齿机的插齿刀的一端，所述水平转轴和立轴通过分设于二者上的一对锥齿轮传动连接；插齿刀的轴线与立轴的轴线共面且水平转轴与二者所在的平面之间具有夹角，使插齿刀的中心线与水平转轴的轴线之间的距离E与待加工斜齿面齿轮的中点半径Rm、螺旋角三者之间的关系为E＝R_msinβ，待加工斜齿面齿轮的节平面与立轴轴线之间的距离为L，tanγ＝E/L；3)启动圆柱齿轮插齿机，进行插齿加工。

所述工装的水平转轴和立轴上的锥齿轮为弧齿锥齿轮。

所述水平转轴上的锥齿轮背向其轮齿的一端与设于水平轴上的台阶面之间顶装有垫片。

所述垫片为碟形簧片。

所述的水平转轴通过滑动轴承与所述的两支座转动配合。

由于本发明的齿轮插齿加工方法中采用的工装包括所述两支座、水平转轴及同轴固定装配于圆柱齿轮插齿机的回转台上的立轴，所述水平转轴与两支座转动配合，水平转轴的一端靠近圆柱齿轮插齿机的插齿刀且设有夹具，所述水平转轴和立轴通过锥齿轮传动连接；从而可使斜齿面齿轮立设于普通圆柱齿轮插齿机的工作台上并被圆柱齿轮插齿机的回转台驱动绕轴线转动，进而使得圆柱齿轮插齿机的插齿刀可沿斜齿面齿轮的径向对斜齿面齿轮进行插齿加工，实现了在普通圆柱齿轮插齿机上对斜齿面齿轮的加工。

附图说明

图1是本发明的齿轮插齿加工方法中采用的工装的结构示意图；

图2是本发明的齿轮插齿加工方法中采用的工装的工作原理图；

图3是本发明的齿轮插齿加工方法加工的斜齿面齿轮的结构示意图。

具体实施方式

本发明的齿轮插齿加工方法的实施例1，如图1-3所示，具有以下步骤：1)制作斜齿面齿轮坯料10，斜齿面齿轮坯料的制作方法为现有技术，此处不予赘述；2)在圆柱齿轮插齿机的工作台上装配工装并通过工装将步骤1)制作的斜齿面齿轮坯料夹持至圆柱齿轮插齿机的工作台上：所述工装包括于圆柱齿轮插齿机的回转台1径向两侧固定装配于圆柱齿轮插齿机的工作台2上的两支座3、架设于两支座3上的水平转轴4及同轴固定装配于圆柱齿轮插齿机的回转台1上的立轴5，两支座3呈板状且二者之间通过侧板连接，两支座3及侧板共同形成一箱体，水平转轴4和立轴5均位于该箱体内；水平转轴4与两支座3转动配合，具体地说，即两支座3上分别设有滑动轴承6，水平转轴4通过两滑动轴承分别与两支座转动配合，水平转轴4的一端靠近圆柱齿轮插齿机的插齿刀7且设有夹具，水平转轴4和立轴5通过锥齿轮传动连接，具体地说，即水平转轴4和立轴5均为阶梯轴且分别止旋装配有锥齿轮8，本实施例中，水平转轴4及立轴5上的锥齿轮均为弧齿锥齿轮，工作时，水平转轴4通过立轴5及两锥齿轮与圆柱齿轮插齿机的回转台1同步传动连接，其中设于水平转轴4上的锥齿轮与水平转轴上的台阶面之间设有垫片9，本实施例中，该垫片9采用碟形簧片，回转台的转动轴线、立轴的轴线及插齿刀的轴线均共面，水平转轴的轴线与上述三者共同所在的平面之间具有夹角γ，插齿刀7的中心线与水平转轴4的轴线之间的距离为E，E与待加工斜齿面齿轮中点半径R_m、螺旋角β三者之间的关系为E＝R_msinβ，待加工斜齿面齿轮安装后节平面与立轴轴线之间的距离为L，tanγ＝E/L。通过步骤所述的工装将待加工的斜齿面齿轮夹持于圆柱齿轮插齿机的工作台上，将待加工的斜齿面齿轮夹持至水平转轴上的夹具上并保证待加工的斜齿面齿轮与水平转轴4同轴线设置；至此便可进行正交斜齿面齿轮的插齿加工；3)开启圆柱齿轮插齿机进行插齿加工。