[发明专利]一种超大模数少齿数圆柱齿轮加工方法

摘要

一种超大模数少齿数圆柱齿轮加工方法，其特征是包括以下步骤第一步，建模第二步，生成粗铣刀路第三步，生成挖根刀路第四步，生成半精铣刀路第五步，生成精铣刀路第六步，后置处理第七步，加工。本发明的超大模数少齿数圆柱齿轮加工方法相对于现有加工技术的有益效果在于无需专门设计齿轮刀具，通过通用的方肩盘铣刀、球刀、棒刀即可完成复杂齿面的粗精加工；无需专门的齿轮加工机床，通过四轴加工中心完成复杂齿面的展成包络加工。

主权项

一种超大模数少齿数圆柱齿轮加工方法，其特征是包括以下步骤：第一步，建模：首先按照给定齿轮参数及齿廓形状对齿轮工作表面进行建模，再利用“直线+圆弧”方式光顺过渡齿廓工作啮合曲线与齿根圆，保证啮合曲线段起始圆满足设计起始圆要求，并同时保证齿根过渡曲线具有最短直线段；第二步，生成粗铣刀路：采用方肩盘铣刀按分层铣削方法从齿顶圆向齿根圆方向分层去除齿间余量；第三步，生成挖根刀路：采用小于齿根过渡圆弧曲率半径的球形铣刀加工齿根圆及齿根过渡曲线，球刀从齿根一侧逐步沿齿根螺旋线进行挖根，相邻刀位距离保证齿根螺旋面残高差小于精度允差值；第四步，生成半精铣刀路：采用棒铣刀进行半精加工，将棒铣刀刀轴矢量垂直于工件轴线放置，利用棒铣刀侧刃沿齿形和齿向进行双参数包络半精加工；第五步，生成精铣刀路：精铣刀路规划所采用的刀具及刀路规划方式同半精铣，并通过加密刀位点，细化包络轨迹，获得满足设计要求的尺寸精度和表面光洁度；第六步，后置处理：将上述刀路轨迹结合各加工阶段的工艺参数，生成加工文件，并由后置处理程序按照不同数控系统和机床轴配置形式生成G代码；第七步，加工：将上述G代码导入四轴加工中心完成齿轮加工；所述第二步还包括如下步骤：方肩盘铣刀刀轴矢量平行于齿轮端面截形的对称中线放置，并沿齿顶圆切线方向移动，以切削整个齿槽宽度；在切削齿槽每一层时，刀盘从齿槽一侧开始沿齿向螺旋线对齿间余量进行切削，切完一刀后刀盘沿齿顶圆切向移动到相邻刀位继续沿齿向螺旋线进行下一刀位切削，直到到达齿槽的另一侧，完成一层切削；切削一层完毕后，刀盘沿齿轮径向向齿根圆方向进刀，继续重复上述过程，完成整个齿槽的余量切削。