[发明专利]环面蜗杆螺旋面的铣削加工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环面蜗杆螺旋面的铣削加工方法，属于环面蜗杆的加工方法。

背景技术

直廓环面蜗杆螺旋面的加工是在专用机床上采用车刀直线刀刃车削而成，车削效率高，其他包络环面蜗杆如平面、单锥面、双锥面等包络环面蜗杆的螺旋面都是采用相应形状的砂轮磨削而成，磨削效率相对较低，所以，各种包络环面蜗杆螺旋面的加工通常分两步：第一步按直廓环面蜗杆螺旋面的车削方法车削出环面蜗杆螺旋槽，第二步用相应形状的砂轮磨削出各种包络环面蜗杆螺旋面，但磨削余量不均匀。

公开号为CN101700576A的中华人民共和国专利“环面蜗杆螺旋面的粗加工方法”中，阐述了在带有转台的环面蜗杆数控机床上采用车刀按环面蜗杆的环面切向和径向分层切削加工全齿槽宽及齿深的方法，而采用铣削的方法，可以实现高速切削。

发明内容

本发明的目的是要提供一种在带有转台的环面蜗杆数控机床上铣削加工各种环面蜗杆螺旋面的方法，在铣削环面蜗杆螺旋槽的同时也铣削出环面蜗杆螺旋面。

为了达到本发明的目的所采取的技术方案包括环面蜗杆1、圆柱铣刀2、蜗杆轴线3、铣刀轴线4、与蜗杆轴线3垂直交错的刀架轴线5以及两轴线的公垂线6，蜗杆轴线3和公垂线6决定平面S，在平面S内，蜗杆轴线3和刀架轴线5与公垂线6分别交于点O和O′，中心距OO′是可控制变化的，铣刀轴线4始终在平面S内通过点O′绕刀架轴线5转动，过圆柱铣刀2的前端且垂直于铣刀轴线4的平面与圆柱铣刀2的圆柱面相交得到的圆称为前端圆，前端圆的圆心到点O′的距离为R_d，蜗杆副的中心距为a，在平面S内，以环面蜗杆1的齿根环面半径R_f为半径、公垂线6上点为圆心得到一个刚好与环面蜗杆1的最大直径处相交的圆，圆心为O″，以O″O作为计算中心距的初始值a₀。根据环面蜗杆1螺旋面的成形原理，计算得到环面蜗杆1螺旋槽对应计算中心距从a₀到a时半径为R_d的环面从啮入端到啮出端左、右侧螺旋面在不同轴截面上的一系列对应点E、F，使圆柱铣刀2的前端圆分别在这一系列对应点E、F与环面蜗杆1螺旋槽的左、右侧螺旋面接触并相切，得到环面蜗杆1绕蜗杆轴线3转动、铣刀轴线4绕刀架轴线5转动和中心距OO′的一系列对应位置。对应于不同中心距OO′的半径为R_d的环面切向分层铣削过程是：根据得到的环面蜗杆1绕蜗杆轴线3转动、铣刀轴线4绕刀架轴线5转动和中心距OO′的一系列对应位置，转动环面蜗杆1和铣刀轴线4并调整中心距OO′，圆柱铣刀2从啮入端到啮出端分别铣削出左、右侧螺旋面上一条螺旋线及部分螺旋槽，然后沿环面切向分层铣削出螺旋槽的中间部分。当中心距OO′逐渐缩小，圆柱铣刀2沿环面径向分层铣削出环面蜗杆1的一个螺旋槽及其左、右螺旋面上一系列螺旋线，形成环面蜗杆螺旋面(如图1)。

上述的环面蜗杆螺旋面的铣削加工方法中，采用球刀5铣削环面蜗杆1螺旋槽及其左、右侧螺旋面时，使球刀5的前端球面分别在环面蜗杆1螺旋槽的左、右侧螺旋面的一系列对应点E、F与环面蜗杆1螺旋槽的左、右侧螺旋面接触并相切，得到环面蜗杆1围绕蜗杆轴线3转动、铣刀轴线4绕刀架轴线5转动和中心距OO′的一系列对应位置，铣削出环面蜗杆1的一个螺旋槽及其左、右侧螺旋面上一系列螺旋线，形成环面蜗杆螺旋面。

上述的环面蜗杆螺旋面的铣削加工方法中，对应不同中心距OO′沿半径为R_d的环面切向分层铣削时，圆柱铣刀2或球刀5从啮出端到啮入端铣削环面蜗杆1的螺旋槽及其左、右侧螺旋面。

上述的环面蜗杆螺旋面的铣削加工方法中，对应不同中心距OO′沿半径为R_d的环面切向分层铣削时，圆柱铣刀2或球刀5先铣削出螺旋槽的中间部分，再分别铣削出左、右侧螺旋面上一条螺旋线及部分螺旋槽。

上述的环面蜗杆螺旋面的铣削加工方法中，对应不同中心距OO′沿半径为R_d的环面切向分层铣削时，圆柱铣刀2或球刀5先铣削出右侧螺旋面上的一条螺旋线及部分螺旋槽，然后铣削出螺旋槽的中间部分，再铣削出左侧螺旋面上的一条螺旋线及部分螺旋槽；或者由圆柱铣刀2或球刀5先铣削出左侧螺旋面上的一条螺旋线及部分螺旋槽，然后铣削出螺旋槽的中间部分，再铣削出右侧螺旋面上的一条螺旋线及部分螺旋槽。