[发明专利]一种面齿轮插齿加工方法及工装

说明书

技术领域

本发明涉及机械加工领域，尤其是一种面齿轮插齿加工方法及工装。

背景技术

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。而小模数面齿轮则广泛应用于电动工具、仪器仪表等领域。面齿轮的研究在国内开展较晚，朱如鹏、方宗德教授等人对面齿轮的啮合理论、加工以及数值仿真做了大量的研究工作，但对面齿轮加工技术及设备研究却较少。目前，国内外关于面齿轮的获得方法主要有两种：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面齿轮，则必然可在降低对面齿轮的加工成本的同时提高面齿轮的加工效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种面齿轮插齿加工方法，以在普通圆柱齿轮插齿机上加工面齿轮。

同时，本发明的目的还在于提供一种可用于在普通圆柱齿轮插齿机上加工面齿轮的面齿轮插齿加工工装。

为了解决上述问题，本发明的面齿轮插齿加工方法采用如下技术方案：一种面齿轮插齿加工方法，包括以下步骤：1）通过对应的工装将待加工面齿轮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，待加工端面齿轮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γ，使插齿刀的中心线与水平转轴的轴线之间的距离E等于待加工面齿轮的小轮轴线便置距，待加工面齿轮的节平面与立轴轴线之间的距离为L，tanγ = E/L；2）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。

本发明的面齿轮插齿加工工装采用以下技术方案：一种面齿轮插齿加工工装，包括用于固定装配于圆柱齿轮插齿机的回转台径向外围处的两支座、通过两端转动装配于两支座上的及用于同轴固定装配于圆柱齿轮插齿机的回转台上的立轴，水平转轴的一端为用于同轴夹持待加工面齿轮的夹持端，所述立轴和水平转轴通过分设于二者上的一对锥齿轮传动连接。

所述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面齿轮的径向对面齿轮进行插齿加工，实现了在普通圆柱齿轮插齿机上对面齿轮的加工。

由于本发明的齿轮插齿加工工装包括所述两支座、架设于两支座上的水平转轴及所述立轴，所述水平转轴与两支座转动配合，水平转轴的一端为用于同轴夹持待加工面齿轮的夹持端，所述水平转轴和立轴通过锥齿轮传动连接；从而可使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面齿轮的径向对面齿轮进行插齿加工，实现了在普通圆柱齿轮插齿机上对面齿轮的加工。

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；