1.一種改善珩齒加工的方法,其特征在于:該方法利用間齒珩齒加工方法中的兩段頂刃嚙合過程,來進(jìn)行預(yù)加工和二次加工,以提高齒面質(zhì)量,完成齒頂修緣或倒棱;
間齒珩齒加工時(shí),珩磨輪與齒輪接觸點(diǎn)在齒面上分布共分為AB段、BC段、CD段;AB段為齒輪頂刃嚙合過程,是被加工齒輪齒頂在珩磨輪表面刮行的過程;BC段為漸開螺旋面嚙合過程,由兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)漸開螺旋面嚙合而形成;CD段為珩磨輪頂刃嚙合過程,是珩磨輪齒頂在被加工齒輪表面刮行;在間齒珩齒加工方法中,主要應(yīng)用BC段過程完成珩齒加工,AB段和CD段沒有得到很好的利用;假設(shè)珩磨輪沿著v的方向即齒輪齒寬方向進(jìn)刀加工,BC段是珩磨輪在當(dāng)前軸向位置的接觸線,BC段以上的部分還未被加工,BC段以下的部分已經(jīng)完成加工;間齒珩齒加工方法的AB段接觸點(diǎn)跡線是未加工部分的齒頂,利用這一段對(duì)齒輪的齒頂進(jìn)行預(yù)加工,減少BC段加工齒頂?shù)募庸び嗔?,也利用AB段實(shí)現(xiàn)齒頂修緣或倒棱功能,使間齒珩齒加工方法的功能增加;間齒加工方法的CD段接觸點(diǎn)跡線是已加工部分的靠近齒根的齒面,可以利用這一段完成這部分齒面的二次加工,提高加工質(zhì)量;
AB段用來加工的具體步驟如下:
步驟1.1建立空間交錯(cuò)軸嚙合坐標(biāo)系,其中Ss(Os-xs,ys,zs)和Sg(Og-xg,yg,zg)分別是珩磨輪和齒輪所在的靜止坐標(biāo)系,zs軸和zg軸分別與珩磨輪和齒輪的軸線重合,表示靜態(tài)下珩磨輪與齒輪軸線,S1(O1-x1,y1,z1)和S2(O2-x2,y2,z2)分別是與珩磨輪和齒輪固連的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系,z1軸和z2軸分別與珩磨輪和齒輪的軸線重合,表示動(dòng)態(tài)下珩磨輪與齒輪軸線,和
為珩磨輪與齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)角度,rp1和rp2分別為珩磨輪與齒輪的工作節(jié)圓半徑,λ是珩磨輪與齒輪的軸交角,P是珩磨輪與齒輪的節(jié)點(diǎn);AB段的主要功能有兩種,一是完成預(yù)加工,二是完成齒頂修緣或倒棱;對(duì)于這兩種功能,珩磨輪的表面均為理想漸開螺旋面,螺旋面上任一點(diǎn)矢量坐標(biāo)表示為
μ1和θ1是任意可表示珩磨輪螺旋面的兩個(gè)參數(shù);對(duì)于第一種功能,齒輪的齒面也是理想漸開螺旋面,對(duì)于第二種功能,齒輪的齒面中間部分為理想漸開螺旋面,齒頂部分的形狀與設(shè)計(jì)要求相關(guān),包括倒棱、圓弧和二次曲線等,無論是哪一種齒面,加工過程都是相同的,將齒面上任一點(diǎn)矢量坐標(biāo)表示為
μ2和θ2是任意表示齒輪齒面的兩個(gè)參數(shù);
步驟1.2通過步驟1.1中給出的珩磨輪表面和齒輪表面的表達(dá)式,根據(jù)空間嚙合原理,兩個(gè)表面在接觸時(shí)滿足
其中與
為在Sg坐標(biāo)系中珩磨輪螺旋面上任一點(diǎn)矢量坐標(biāo)與齒輪齒面上任一點(diǎn)矢量坐標(biāo)的表達(dá)式,可由
與
經(jīng)坐標(biāo)變換得出;經(jīng)坐標(biāo)變換引入變量珩磨輪轉(zhuǎn)角
故
同
嚙合接觸時(shí),兩點(diǎn)重合,故有等式
該等式包含3個(gè)方程6個(gè)變量;
與
為在Sg坐標(biāo)系中珩磨輪螺旋面上任一點(diǎn)的單位法向量與齒輪齒面上任一點(diǎn)的單位法向量;其中
嚙合接觸時(shí),兩點(diǎn)法向量重合,故有等式
該等式也含3個(gè)方程6個(gè)變量;聯(lián)立方程組
可得到
與
的關(guān)系,將μ1,θ1,μ2,θ2,
全部用
表示;
步驟1.3通過步驟1.2珩磨輪的轉(zhuǎn)角,算出滿足要求的齒輪的轉(zhuǎn)角,AB段的加工過程對(duì)應(yīng)著一個(gè)與
的數(shù)組:
其中分別表示接觸嚙合時(shí)第i組轉(zhuǎn)角數(shù)據(jù)中珩磨輪與齒輪的轉(zhuǎn)角;將這個(gè)數(shù)組輸入到控制系統(tǒng)中,使珩齒機(jī)按照數(shù)組中的規(guī)律控制珩磨輪和齒輪運(yùn)動(dòng),完成AB段要完成的預(yù)加工和齒頂修緣或倒棱;
CD段用來加工的具體步驟如下:
步驟2.1按照AB段加工步驟1.1中的方式建立坐標(biāo)系;CD段為珩磨輪齒頂在齒輪表面刮行,標(biāo)準(zhǔn)珩磨輪齒頂是一條棱線,棱線在齒面上刮行易磨損,本方法將珩磨輪齒頂設(shè)計(jì)成圓弧狀或二次曲線等鼓形曲線,增加其使用壽命;在S1坐標(biāo)系中,齒頂圓弧方程為ξ1為圓弧的參數(shù);CD段是珩磨輪對(duì)已加工的齒面進(jìn)行二次加工,這個(gè)過程是一個(gè)光整加工的過程,提高齒輪表面質(zhì)量;齒輪齒面為理想漸開螺旋面,其上任一點(diǎn)矢量坐標(biāo)為
步驟2.2步驟1.1中給出了珩磨輪表面任一點(diǎn)矢量坐標(biāo)和齒輪表面任一點(diǎn)矢量坐標(biāo)的表達(dá)式,根據(jù)空間嚙合原理,兩個(gè)表面在接觸時(shí)滿足
其中為在Sg坐標(biāo)系中珩磨輪齒面任一點(diǎn)的單位法向量,
為在Sg坐標(biāo)系中齒輪齒面任一點(diǎn)的單位法向量,求解方程組后,得到
與
的關(guān)系,ξ1,μ2,θ2,
全部用
表示;
步驟2.3通過步驟2.2根據(jù)珩磨輪的轉(zhuǎn)角,算出滿足要求的齒輪的轉(zhuǎn)角,CD段的加工過程對(duì)應(yīng)著一個(gè)與
的數(shù)組:
將這個(gè)數(shù)組輸入到控制系統(tǒng)中,使珩齒機(jī)按照數(shù)組中的規(guī)律控制珩磨輪和齒輪運(yùn)動(dòng),完成CD段要完成的齒面光整。