一种螺旋锥齿轮的磨削加工方法与流程

1.本发明涉及螺旋锥齿轮加工技术领域，特别是涉及一种螺旋锥齿轮的磨削加工方法。


背景技术：

2.螺旋锥齿轮为一种传动部件，其齿面结构复杂，精度要求高。螺旋锥齿轮的加工方法一般有铣削加工、磨削加工和研磨加工，其中，磨削加工因能改善螺旋锥齿轮的齿面粗糙度和加工精度而多用于使用要求较高的螺旋锥齿轮的加工。
3.磨削加工中需要通过一定的磨削加工余量以产生齿面的轮廓，其加工方法包括滚动展成法，现有滚动展成法的磨削加工方法存在加工效率不高的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种螺旋锥齿轮的磨削加工方法，该磨削加工方法能够提高对齿轮工件加工的加工效率，节约时间。
5.为解决上述技术问题，本发明提供一种螺旋锥齿轮的磨削加工方法，包括步骤s1：
6.旋转的砂轮自齿轮工件的待加工齿的第一端进给到设定的齿深结束位置后，从所述第一端滚动展成到所述待加工齿的第二端，再从所述第二端滚动展成到所述第一端。
7.该螺旋锥齿轮的磨削加工方法在从待加工齿的第一端滚动展成到第二端后，还从第二端再滚动展成回第一端，在单次循环加工中，对待加工齿进行两次加工，不仅可以提高加工效率，还可以提高齿面的粗糙度和加工精度。
8.如上所述的螺旋锥齿轮的磨削加工方法，所述砂轮在滚动展成到所述第二端后，先将所述齿轮工件偏转设定角度，再从所述第二端滚动展成到所述第一端。
9.如上所述的螺旋锥齿轮的磨削加工方法，所述砂轮在滚动展成到所述第二端后，先向齿深方向进给设定距离后，再从所述第二端滚动展成到所述第一端。
10.如上所述的螺旋锥齿轮的磨削加工方法，所述砂轮从所述第一端滚动展成到所述第二端的过程中，展成速度恒定，和/或，所述砂轮从所述第二端滚动展成到所述第一端的过程中，展成速度恒定。
11.如上所述的螺旋锥齿轮的磨削加工方法，所述砂轮从所述第一端滚动展成到所述第二端的过程中，展成速度是变化的，和/或，所述砂轮从所述第二端滚动展成到所述第一端的过程中，展成速度是变化的。
12.如上所述的螺旋锥齿轮的磨削加工方法，在靠近所述第一端的端部位置区域和靠近所述第二端的端部位置区域，所述砂轮的展成速度相对较大，在位于两个所述端部位置区域之间的中间位置区域，所述砂轮的展成速度相对较小。
13.如上所述的螺旋锥齿轮的磨削加工方法，所述砂轮从所述第一端滚动展成到所述第二端的展成速度与所述砂轮从所述第二端滚动展成到所述第一端的展成速度一致。
14.如上所述的螺旋锥齿轮的磨削加工方法，所述砂轮从所述第二端滚动展成到所述
第一端后，沿齿槽方向退出到分齿位置，所述齿轮工件进行分齿到下一待加工齿，所述砂轮重复所述步骤s1。
附图说明
15.图1为本发明所提供螺旋锥齿轮的磨削加工方法一种实施例的流程示意图；
16.图2示出了一种螺旋锥齿轮的结构示意图；
17.图3示出了另一种螺旋锥齿轮的结构示意图；
18.图4为用于对螺旋锥齿轮进行磨削加工的一种磨削机的结构示意图。
19.附图标记说明：
20.螺旋锥齿轮10，小端11，大端12；
21.磨削机500，x轴滑台511，x轴导轨512，x轴电机513，x轴丝杠514，y轴导轨521，z轴导轨531，z轴电机532，砂轮箱541，砂轮542，工件箱551。
具体实施方式
22.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
23.请参考图1，图1为本发明所提供螺旋锥齿轮的磨削加工方法一种实施例的流程示意图。
24.该实施例中，螺旋锥齿轮的磨削加工方法采用展成法，包括：
25.s0、旋转的砂轮从齿轮工件的待加工齿的第一端进给到设定的齿深结束位置；
26.齿深结束位置具体根据当前循环的加工量来确定，此处对具体数值不做限定。
27.s1、旋转的砂轮从待加工齿的第一端滚动展成到待加工齿的第二端后，再从第二端滚动展成回第一端。
28.请一并参考图2和图3，图2和图3分别示出了两种螺旋锥齿轮的结构示意图。如图所示，不管螺旋锥齿轮10的具体结构形式如何，螺旋锥齿轮10的齿均具有小端11和大端12。
29.具体到该方法中，前述第一端可以是小端11，也可以是大端12，显然，当第一端为小端11时，第二端为大端12，当第一端为大端12时，第二端为小端11；也就是说，加工时，旋转的砂轮可以从螺旋锥齿轮10的小端11进入，也可以从螺旋锥齿轮10的大端12进入。
30.当砂轮从小端进入时，展成开始角度为小端的展成角度，展成结束角度为大端的展成角度；当砂轮从大端进入时，展成开始角度为大端的展成角度，展成结束角度为小端的展成角度。
31.该螺旋锥齿轮的磨削加工方法在从待加工齿的第一端滚动展成到第二端后，还从第二端再滚动展成回第一端，在单次循环加工中，对待加工齿进行两次加工，不仅可以提高加工效率，还可以提高齿面的粗糙度和加工精度。
32.具体的，步骤s1中，砂轮在滚动展成到第二端后，先将齿轮工件偏转设定角度，再从第二端滚动展成到第一端。
33.如此，通过齿轮工件的偏转来确定砂轮在从第二端滚动展成回第一端时的加工量，这个与磨削量和待加工齿轮的参数相关，实际设置时，可根据具体加工需求来计算获得齿轮工件的偏转角度。
34.除了上述方式外，在步骤s1中，砂轮在滚动展成到第二端后，还可以使砂轮先向齿深方向进给设定距离后，再从第二端滚动展成到第一端。如此也可以实现在单次循环中往回展成时的磨削加工。
35.当然，理论上来说，还可以将上述两种方式结合，即砂轮在从第一端滚动展成到第二端后，即可以使砂轮向齿深方向再进给，同时也可以偏转齿轮工件。
36.具体实施时，砂轮在从齿轮工件的第一端滚动展成到第二端的过程中，展成速度可以是恒定的，该恒定速度具体根据需要来设置。
37.当然，具体实施时，砂轮在从第一端滚动展成到第二端的过程中，展成速度也可以是变化的。具体地，展成速度可以如下变化：在靠近第一端的端部位置区域和靠近第二端的端部位置区域，砂轮的展成速度相对较大，在位于两个端部位置区域之间的中间位置区域，砂轮的展成速度相对较小，因为通常来说，齿轮工件的靠近第一端和第二端的区域的加工量相对较小，所以在该区域可以采用相对较大的展成速度，如此能够有效地提高加工效率。
38.可以理解，在其他实施例中，如果在从齿轮工件的第一端至第二端的展成过程中，展成速度的变化也可以为其他形式，一般来说，在磨削余量相对较小的位置，展成速度可相对较大设置，在磨削余量相对较大的位置，展成速度可相对较小设置，如此，不仅能够提高加工效率，也能减少对砂轮的磨损。
39.具体实施时，砂轮从齿轮工件的第二端滚动展成到第一端的过程中，展成速度也可以是恒定的，该恒定速度具体根据需要来设置；具体的，砂轮从齿轮工件的第二端滚动展成到第一端的展成速度可以与其自第一端滚动展成到第二端的展成速度一致，这样方便控制和设置，当然，两者的展成速度也可以不同。
40.具体实施时，砂轮在从第二端滚动展成到第一端的过程中，其展成速度也可以是变化的。具体的，展成速度可以如下变化：在靠近第一端的端部位置区域和靠近第二端的端部位置区域，砂轮的展成速度相对较大，在位于两个端部位置区域之间的中间位置区域，砂轮的展成速度相对较小，如前述理由一致，通常在靠近端部位置区域的磨削余量较小，相应地，展成速度可以较大。
41.具体实施时，在展成速度都变化的状态下，砂轮从第一端滚动展成到第二端的过程中和从第二端滚动展成到第一端的过程中，两者的展成速度可以一致，即变化方式和变化位置均一致。当然，根据实际加工磨削的需求，两者也可不同设置。
42.该实施例中，在前述步骤s1之后，即砂轮从第二端滚动展成到第一端后，还包括步骤s2：砂轮沿齿槽方向退出到分齿位置，齿轮工件进行分齿到下一待加工齿，重复步骤s0和s1。
43.请参考图4，图4为用于对螺旋锥齿轮进行磨削加工的一种磨削机的结构示意图。
44.在实际应用中，可通过图4所示的磨削机，利用前述磨削加工方法来加工螺旋锥齿轮10。
45.以图4为例，该磨削机500在床身上安装有砂轮箱541和工件箱551，其中，砂轮箱541可沿z轴导轨531移动，也可沿y轴导轨521移动，还可沿x轴导轨512移动，具体来说，砂轮箱541可安装z轴滑台上，z轴滑台安装在y轴滑台上，y轴滑台安装在x轴滑台511上，这样，x轴滑台511在x轴电机513和x轴丝杠514的驱动作用下沿x轴导轨512移动时，可带动砂轮箱541沿x轴导轨512方向移动，相应地，y轴滑台在y轴电机的驱动下可带动砂轮箱541沿y轴导
轨521移动，z轴滑台在z轴电机532的驱动下可带动砂轮箱541沿z轴导轨531移动。
46.工件箱551可绕b轴转动，工件箱551通过工件主轴安装螺旋锥齿轮10，螺旋锥齿轮10可绕a轴转动。
47.砂轮箱541上安装有用于磨削的砂轮542，砂轮542可绕c轴旋转。
48.工件箱551上的螺旋锥齿轮10可通过绕a轴旋转来实现前述提及的分齿。
49.通过控制前述各轴的动作来控制砂轮542的加工轨迹。
50.以上对本发明所提供的一种螺旋锥齿轮的磨削加工方法进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。