CN116765520A - 一种大规格成型磨齿多走刀单齿面磨削工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大规格成型磨齿多走刀单面磨削工艺方法，针对大规格齿轮的接触线长，瞬时磨削区域大，接触区域冷却缓慢等问题，本发明提供的磨削方法用来减小磨削过程中接触线跨度过长，加快接触区域冷却，主要方法是通过单齿面磨削在以往仅有齿面法向进给走刀的基础上增加齿面切向进给走刀，提出三种单齿面磨削工艺方法，从而解决齿轮和砂轮接触线跨度长，因冷却而造成的齿轮磨削烧伤的问题。

Description

一种大规格成型磨齿多走刀单齿面磨削工艺方法

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种大规格成型磨齿多走刀单齿面磨削工艺方法。

背景技术

针对大规格齿轮的接触线长，瞬时磨削区域大，接触区域冷却缓慢等问题，提出一种大规格成型磨齿多走刀单面磨削工艺方法，用来减小磨削过程中接触线跨度过长，加快接触区域冷却，主要方法是通过单齿面磨削在以往仅有齿面法向进给走刀的基础上增加齿面切向进给走刀，提出三种单齿面磨削工艺方法，从而解决齿轮和砂轮接触线跨度长，因冷却而造成的齿轮磨削烧伤的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大规格成型磨齿多走刀单齿面磨削工艺方法，以解决上述背景技术中提出的通过单齿面磨削在以往仅有齿面法向进给走刀的基础上增加齿面切向进给走刀，提出三种单齿面磨削工艺方法，从而解决齿轮和砂轮接触线跨度长，因冷却而造成的齿轮磨削烧伤的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种大规格成型磨齿多走刀单齿面磨削工艺方法，包括如下步骤：

S1：现有的齿轮磨削进给工艺是沿着齿轮法向进给，从而对整个齿面进行磨削，现将齿轮磨削进给工艺分为两个方向，齿面法向与齿面切向。

S2：齿面切向走刀次数为一小循环，根据所设置的齿面切向走刀次数，将待磨齿廓长度进行分段，其中分段次数等于走刀次数，可按需求将每次走刀磨削的长度进行分配，当齿面切向走刀小循环完成时，齿面法向走刀次数相当于进行走刀一次，齿面法向走刀次数为一大循环，当齿面法向走刀次数结束时，相当于此次磨削工艺完成。

S3：基于步骤S2、S3中，齿面法向走刀与齿面切向走刀都是采用的单齿面磨削，其中单齿面磨削根据其轴的运动不同有两种方式

S3.1：偏移距离：是通过砂轮在其Y轴上进行运动，而C轴齿槽轴线与机床X轴方向平行不进行变化。其中Y轴上砂轮轴线与C轴齿槽待磨轴线之间的平行距离即为偏移距离，在双面磨削中理论上偏移距离为0。

S3.2：扭转角度：是通过砂轮在其Y轴上不进行运动，而C轴待磨齿槽轴线进行运动变化。其中C轴待磨齿槽轴线与砂轮在X方向上轴线的夹角为扭转角度，在双面磨削中理论上扭转角度为0。

S4：在进行单面磨削时，根据实际情况的需要可选取以下几种磨削方法

S4.1：在同一齿面切向走刀中，先对一侧齿面进行磨削，通过扭转角度或偏移距离，再对另一侧进行磨削，此时扭转角度或偏离距离大小相同，方向与之相反。

S4.2：在同一齿面法向走刀中，先对一侧齿面进行磨削，等此在这一齿面法向走刀中将齿面切向走刀完成后，再进行同一齿面法向走刀的另一侧磨削，在不同齿向切向走刀时，扭转角度或偏移距离也不同。

S4.3：先对一侧齿面进行磨削，在将齿面法向余量磨削完后，再对另一侧齿面进行磨削。

与现有技术相比，本发明有益效果如下：

本发明提出的大规格成型磨齿多走刀单齿面磨削工艺方法，针对大规格齿轮磨削，能够有效减少齿轮磨削过程中的接触线跨度，减少接触区域，降低磨削烧伤概率。

附图说明

图1为大规格成型磨齿多走刀单齿面磨削工艺方法流程图；

图2为大规格成型磨齿多走刀进给示意图；

图3为大规格成型磨齿多走刀磨削余量分配图；

图4为齿轮及砂轮中理论廓形的坐标表示图；

图5为单齿面磨削偏移距离示意图；

图6为单齿面磨削扭转角度示意图；

图7为成型磨齿同一齿面切向走刀工艺示意图；

图8为成型磨齿同一齿面法向走刀工艺示意图；

图9为成型磨齿先一侧齿面完全磨削走刀工艺示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

一种大规格成型磨齿多走刀单齿面磨削工艺方法，其流程图如图1所示，包括如下步骤：

S1：现有的齿轮磨削进给工艺是沿着齿轮法向进给，从而对整个齿面进行磨削，现将齿轮磨削进给工艺分为两个方向，齿面法向与齿面切向，如图2所示。

S2：齿面切向走刀次数为一小循环，根据所设置的齿面切向走刀次数，将待磨齿廓长度进行分段，其中分段次数等于走刀次数，可按需求将每次走刀磨削的长度进行分配，当齿面切向走刀小循环完成时，齿面法向走刀次数相当于进行走刀一次，齿面法向走刀次数为一大循环，当齿面法向走刀次数结束时，相当于此次磨削工艺完成。根据单齿面余量，对其进行走刀设置，如图3所示，其中齿面法向走刀为4次进给，齿面切向走刀为3次进给，总走刀为12次进给。

S3：基于步骤S2、S3中，齿面法向走刀与齿面切向走刀都是采用的单齿面磨削，其中单齿面磨削根据其轴的运动不同有两种方式；

如图4所示，齿廓渐开线ef的方程为：

其中；r_b为基圆半径；

则理论砂轮与齿轮啮合时，砂轮中心与齿轮中心的轴间距为l，砂轮在砂轮坐标系下的对应齿轮ef的廓形方程为：

S3.1：偏移距离：是通过砂轮在其Y轴上进行运动，而C轴齿槽轴线与机床X轴方向平行不进行变化。其中Y轴上砂轮轴线与C轴齿槽待磨轴线之间的平行距离即为偏移距离，如图5所示，偏移距离为d，在双面磨削中理论上偏移距离d为0，则在偏移距离为d的情况下，砂轮在砂轮坐标系下的对应齿轮ef的廓形方程为：

S3.2：扭转角度：是通过砂轮在其Y轴上不进行运动，而C轴待磨齿槽轴线进行运动变化。其中C轴待磨齿槽轴线与砂轮在X方向上轴线的夹角为扭转角度，如图6所示，扭转角度为δ，在双面磨削中理论上扭转角度δ为0，则在扭转角度为δ的情况下，砂轮在砂轮坐标系下的对应齿轮ef的廓形方程为：

S4：在进行单面磨削时，根据实际情况的需要可选取以下几种磨削方法

S4.1：在同一齿面切向走刀中，先对一侧齿面进行磨削，通过扭转角度或偏移距离，再对另一侧进行磨削，此时扭转角度或偏离距离大小相同，方向与之相反，如图7所示。

S4.2：在同一齿面法向走刀中，先对一侧齿面进行磨削，等此在这一齿面法向走刀中将齿面切向走刀完成后，再进行同一齿面法向走刀的另一侧磨削，在不同齿向切向走刀时，扭转角度或偏移距离也不同，如图8所示。

S4.3：先对一侧齿面进行磨削，在将齿面法向余量磨削完后，再对另一侧齿面进行磨削，如图9所示。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明新型精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种大规格成型磨齿多走刀单齿面磨削工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：将目前市场上在用的齿面法向进给改为齿面法向进给与齿面切向进给工艺流程；

S2：齿面切向走刀次数为一小循环，齿面法向走刀次数为一大循环，当齿面法向走刀次数结束时，相当于此次磨削工艺完成；

S3：基于步骤S2在进行齿面磨削进给时，是通过单齿面磨削进给；

S4：基于步骤S2，根据齿面切向进给走刀与齿面法向进给走刀对左右齿面磨削不同的先后顺序从而有不同的工艺方法。

2.根据权利要求1所述的大规格成型磨齿多走刀单齿面磨削工艺方法，其特征在于，所述步骤S2根据所设置的齿面切向走刀次数，将待磨齿廓长度进行分段，其中分段次数等于走刀次数，可按需求将每次走刀磨削的长度进行分配。

3.根据权利要求1所述的大规格成型磨齿多走刀单齿面磨削工艺方法，其特征在于，所述步骤S2在进行齿面切向走刀时，每走完一刀，对砂轮进行修整，直至将下一刀磨削的廓形修整出来，然后进行下一次走刀，当在齿廓切向走刀循环中的最后一次走刀时，砂轮此时廓形就是齿轮的目标廓形,重复如此，直至完成一次磨削工艺。

4.根据权利要求1所述的大规格成型磨齿多走刀单齿面磨削工艺方法，其特征在于，所述步骤S3进行单齿面磨削时，根据C、Y轴运动的不同分为两种方式：扭转角度与偏移距离，偏移距离：是通过砂轮在其Y轴上进行运动，而C轴齿槽轴线与机床X轴方向平行不进行变化，其中Y轴上砂轮轴线与C轴齿槽待磨轴线之间的平行距离即为偏移距离，在双面磨削中理论上偏移距离为0，扭转角度：是通过砂轮在其Y轴上不进行运动，而C轴待磨齿槽轴线进行运动变化，其中C轴待磨齿槽轴线与砂轮在X方向上轴线的夹角为扭转角度，在双面磨削中理论上扭转角度为0。

5.根据权利要求1所述的大规格成型磨齿多走刀单齿面磨削工艺方法，其特征在于，所述步骤S4的磨削工艺方法：同一齿面切向走刀、同一齿面法向走刀以及先一侧齿面完全磨削，再另一侧；其中同一侧齿面切向走刀为先对一侧齿面进行切向走刀，然后同过扭转角度或偏移距离的方式进行另一齿面的磨削；同一齿面法向走刀为先对一侧齿面进行切向走刀，即先对一侧齿面的此法向走刀中的所有切削走刀先进行完，然后再磨削另外一侧齿面；先一侧齿面完全磨削是，先对一侧齿面进行完全磨削，等磨削完设置余量再去磨削另一侧齿面。