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小模数螺旋锥齿轮双滚数控加工方法

张卫青 汤良付 郭晓东 田联明

张卫青,汤良付,郭晓东, 等. 小模数螺旋锥齿轮双滚数控加工方法[J]. 机械科学与技术,2020,39(6):884-890 doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20190219
引用本文: 张卫青,汤良付,郭晓东, 等. 小模数螺旋锥齿轮双滚数控加工方法[J]. 机械科学与技术,2020,39(6):884-890 doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20190219
Zhang Weiqing, Tang Liangfu, Guo Xiaodong, Tian Lianming. Double Roll NC Cutting Method of Spiral Bevel Gears with Small Module[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2020, 39(6): 884-890. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20190219
Citation: Zhang Weiqing, Tang Liangfu, Guo Xiaodong, Tian Lianming. Double Roll NC Cutting Method of Spiral Bevel Gears with Small Module[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering, 2020, 39(6): 884-890. doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20190219

小模数螺旋锥齿轮双滚数控加工方法

doi: 10.13433/j.cnki.1003-8728.20190219
基金项目: 国家自然科学基金项目(51775073)、国家重点研发计划项目(2018YFB2001700)及重庆市技术创新与应用示范重点研发计划项目(cstc2018jsx-cyz0661)资助
详细信息
    作者简介:

    张卫青(1983−),副教授,博士,研究方向为复杂曲面零件的数字化制造技术,wqzhang@cqut.edu.cn

    通讯作者:

    郭晓东,教授,硕士,xdguo@cqut.edu.cn

  • 中图分类号: TH132

Double Roll NC Cutting Method of Spiral Bevel Gears with Small Module

  • 摘要: 针对采用五刀法进行小模数螺旋锥齿轮加工时效率较低,采用两刀法加工时接触区不易于保证的问题,提出了采用双滚法进行小模数螺旋锥齿轮切齿的方法。设计了数控双滚加工流程,建立了刀位计算模型和自动对刀的相位补偿模型;开发了双滚加工数控软件,实现了在一个切齿加工循环中通过两次滚切完成齿轮副凹凸两面的加工,无需进行手动对刀处理。开展了切齿实验及滚动检查实验,验证了应用双滚加工方法进行小模数螺旋锥齿轮加工可在保证良好的接触状态的同时获得较高的加工效率。
  • 图  1  齿轮双滚加工示意图及流程图

    图  2  螺旋锥齿轮数控铣齿机模型

    图  3  螺旋锥齿轮切齿计算模型

    图  4  两次滚切的齿轮齿槽位置关系

    图  5  刀具轴截面图

    图  6  齿轮副的理论接触区

    图  7  数控加工软件界面

    图  8  双滚加工刀位

    图  9  双滚切齿加工过程

    图  10  齿轮副的实际接触区

    表  1  实验齿轮副的基本参数

    参数大轮小轮
    齿数 41 4
    模数 2.100 00 mm
    齿面宽 14.00 mm 18.03 mm
    小轮偏置距 17.00 mm
    轴交角 90°
    螺旋角 29°17′ 57°00′
    平均压力角 20°00′ 20°00′
    齿侧间隙 0.08 ~ 0.1 mm
    旋向 右旋 左旋
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    表  2  小轮双滚加工刀具及机床调整参数

    参数凹面凸面
    刀尖直径 76.99 mm 75.40 mm
    刀齿齿形角 17°20′ 22°40′
    刀尖圆角半径 0.18 mm 0.18 mm
    机床安装根锥角 5°25′ 5°25′
    水平轮位 −0.46 mm 0.71 mm
    床位 2.03 mm 1.92 mm
    垂直轮位 16.00 mm 17.64 mm
    径向刀位 36.664 6 mm 37.850 7 mm
    滚比值 9.984 5 10.662 5
    起始摇台角 65.815 3° 66.101 6°
    基本摇台角 93.330 4° 84.919 8°
    终止摇台角 113.999 5° 108.013°
    下载: 导出CSV
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  • 收稿日期:  2019-04-19
  • 刊出日期:  2020-06-05

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