一種基于通用插齒刀具的強力刮齒加工方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種強力刮齒加工方法，具體是一種基于通用插齒刀具的強力刮齒加工方法，屬于機械齒輪與加工設備技術領域。
【背景技術】
[0002]隨著齒輪切削加工技術向著高精度、高效率、綠色環保的方向發展，迫切需要研究開發齒輪加工的新工藝和新技術。強力刮齒加工作為一種全新概念的切齒加工方法，它的生產效率要高于滾齒和插齒加工，尤其是對小模數內齒輪加工，相對于滾齒和插齒加工方法一般可提高4倍以上，加工精度也可提高1-2個等級。一種基于通用插齒刀具的強力刮齒加工方法具體是指一種采用通用插齒刀具與通用六軸四聯動機床的強力刮齒加工方法。
[0003]目前，國內外采用強力刮齒加工技術的機床市場使用情況并沒有達到預期要求，長沙機床廠作為國內唯一采用強力刮齒加工并生產數控剮齒機的廠家，因機床和刀具成本問題沒有得到解決，甚至沒有形成銷售。雖然該技術在齒輪加工方面性能卓越，但因為高昂的專用刀具使用成本和專用機床設計成本，導致設備價格昂貴，難以廣泛推廣。
【發明內容】
[0004]針對上述現有技術存在問題，本發明提供一種基于通用插齒刀具的強力刮齒加工方法，通過采用通用六軸四聯動機床和通用插齒刀具實現先進的齒輪加工技術，能節約刀具成本，發揮設備加工能力，實現數控強力刮齒技術的廣泛推廣。
[0005]本發明通過以下技術方案來實現上述目的:一種基于通用插齒刀具的強力刮齒加工方法，該加工方法包括如下步驟:
[0006]1)、采用具有六軸四聯動功能的數控機床:六個運動軸為X軸、Y軸、Z軸、A軸、B軸和C軸，四個聯動軸為X軸、Z軸、B軸和C軸，該數控機床帶有電子齒輪箱功能的數控系統，該數控系統能夠精確地控制主軸和轉臺聯動；
[0007]2)、所述數控機床的主軸刀具安裝在B軸上，且B軸能夠圍繞A軸回轉，回轉角度不小于120° ;
[0008]3)、工件安裝在轉臺上，主軸刀具的中心線相對于工件中心線有一定的中心距和女裝角度；
[0009]4)、通過計算主軸刀具安裝中心距和安裝角度的附加微小補償量，從而補償通用刀具后角增大造成的齒形誤差；
[0010]5)、安裝完工件，并且控制數控機床的數控系統加工零件:刀具沿工件的軸向做進給運動，完成一次切削后，刀具退回到初始進刀位置，隨后，刀具沿工件徑向做進給運動，重復上述運動過程，直到完成對整個工件的加工。
[0011]進一步，所述主軸刀具為通用的插齒刀具。
[0012]進一步，所述插齒刀具為批量生產的標準插齒刀具，其刀具頂刃后角為9°。
[0013]進一步，所述步驟4)中得到附加微小補償量，調整補償參數為刀具安裝中心距和女裝角度。
[0014]本發明的有益效果是:(1)本發明的刀具采用的是通用插齒刀具，便于批量化訂制，與現有的刮齒加工專用刀具設計和制造相比，降低數控強力刮齒加工設備的刀具使用成本。
[0015](2)本發明適用機床為常用普通機床，該機床只要具備六軸四聯動和電子齒輪箱功能，無需另行設計刮齒加工專用機床，降低了機床的設計成本，縮短了開發周期。
[0016](3)本發明機床參數(包括中心距和安裝角度)的計算和調整簡便，適用于各種內、外齒輪或直、斜齒輪，便于推廣應用。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發明所采用通用機床的結構示意圖；
[0018]圖中:1、床身，2、立柱，3、回轉臺，4、Z軸拖板，5、Y軸拖板，6、電主軸，7、插齒刀具，
8、工件齒輪。
【具體實施方式】
[0019]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0020]一種基于通用插齒刀具的強力刮齒加工方法，該加工方法包括如下步驟:
[0021]1)、采用具有六軸四聯動功能的數控機床:六個運動軸為X軸、Υ軸、Ζ軸、Α軸、B軸和C軸，四個聯動軸為X軸、Z軸、B軸和C軸，該數控機床帶有電子齒輪箱功能的數控系統，該數控系統能夠精確地控制主軸和轉臺聯動；
[0022]2)、所述數控機床的主軸刀具安裝在B軸上，且B軸能夠圍繞A軸回轉，A軸回轉角度不小于120° ；
[0023]3)、工件安裝在轉臺上，主軸刀具的中心線相對于工件中心線有一定的中心距和女裝角度；
[0024]4)、通過計算主軸刀具安裝中心距和安裝角度的附加微小補償量，從而補償通用刀具后角增大造成的齒形誤差；
[0025]5)、安裝完工件，并且控制數控機床的數控系統加工零件:刀具沿工件的軸向做進給運動，完成一次切削后，刀具退回到初始進刀位置，隨后，刀具沿工件徑向做進給運動，重復上述運動過程，直到完成對整個工件的加工。
[0026]作為該技術方案改進的技術方案:所述主軸刀具為通用的插齒刀具。
[0027]作為該技術方案改進的技術方案:所述插齒刀具為批量生產的標準插齒刀具，其刀具頂刃后角為9°，且分度圓壓力角無須進行修正。
[0028]作為該技術方案改進的技術方案:所述步驟4)中得到附加微小補償量，調整補償參數為刀具安裝中心距和安裝角度。
[0029]實施例
[0030]如圖1所示，一種常見的可應用本發明方法的具體數控機床結構，數控機床包括床身1、立柱2、回轉臺3、Z軸拖板4、Y軸拖板5、與A軸固連的電主軸6、通用插齒刀具7、齒輪工件8。電主軸6與A軸固連，安裝在Y軸拖板5上可以繞A軸作旋轉運動；Y軸拖板5安裝在Υ軸拖板4上可以沿Υ軸作水平運動(L軸拖板4安裝在立柱2上可以沿Ζ軸作垂直運動；立柱2安裝在床身1上可以沿X軸作前后移動；通用插齒刀具7安裝在電主軸6上，齒輪工件8安裝在回轉工作臺3上，電主軸6和回轉工作臺3具有編碼器。加工過程中，根據工件齒輪8和插齒刀具7的參數計算出刀具的安裝中心距和安裝角度，控制X軸立柱2、Υ軸拖板5、Ζ軸拖板4和Α軸電主軸6的偏擺角度，使之到達指定的初始加工位置，啟動電子齒輪箱功能，使插齒刀具7與齒輪工件8滿足精確的聯動旋轉，插齒刀具7沿齒輪工件8軸線向下運動，完成對整個齒向的切削。回轉工作臺3的轉速應大于200r/min，且分度精度要足以保證齒距誤差；加工的齒輪工件既可以是外齒輪，也可以是內齒輪。
[0031]以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改，等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種基于通用插齒刀具的強力刮齒加工方法，其特征在于，該加工方法包括如下步驟: 1)、采用具有六軸四聯動功能的數控機床:六個運動軸為X軸、Y軸、Z軸、A軸、B軸和C軸，四個聯動軸為X軸、Z軸、B軸和C軸，該數控機床帶有電子齒輪箱功能的數控系統，該數控系統能夠精確地控制主軸和轉臺聯動； 2)、所述數控機床的主軸刀具安裝在B軸上，且B軸能夠圍繞A軸回轉，回轉角度不小于 120。； 3)、工件安裝在轉臺上，主軸刀具的中心線相對于工件中心線有一定的中心距和安裝角度； 4)、通過計算主軸刀具安裝中心距和安裝角度的附加微小補償量，從而補償通用刀具后角增大造成的齒形誤差； 5)、安裝完工件，并且控制數控機床的數控系統加工零件:刀具沿工件的軸向做進給運動，完成一次切削后，刀具退回到初始進刀位置，隨后，刀具沿工件徑向做進給運動，重復上述運動過程，直到完成對整個工件的加工。2.根據權利要求1所述的一種基于通用插齒刀具的強力刮齒加工方法，其特征在于:所述主軸刀具為通用的插齒刀具。3.根據權利要求2所述的一種基于通用插齒刀具的強力刮齒加工方法，其特征在于:所述插齒刀具為批量生產的標準插齒刀具，其刀具頂刃后角為9°。4.根據權利要求1所述的一種基于通用插齒刀具的強力刮齒加工方法，其特征在于:所述步驟4)中得到附加微小補償量，調整補償參數為刀具安裝中心距和安裝角度。
【專利摘要】本發明公開了一種基于通用插齒刀具的強力刮齒加工方法，采用具有六軸四聯動功能的數控機床；所述數控機床的主軸刀具安裝在B軸上；工件安裝在轉臺上，主軸刀具的中心線相對于工件中心線有一定的中心距和安裝角度；通過計算主軸刀具安裝中心距和安裝角度的附加微小補償量；安裝完工件，控制數控機床的數控系統加工零件：刀具沿工件的軸向做進給運動，完成一次切削后，刀具退回到初始進刀位置，隨后，刀具沿工件徑向做進給運動，重復上述運動過程，直到完成對整個工件的加工。本發明的刀具采用的是通用插齒刀具，便于批量化訂制，與現有的刮齒加工專用刀具設計和制造相比，降低數控強力刮齒加工設備的刀具使用成本。
【IPC分類】B23F17/00
【公開號】CN105397198
【申請號】CN201510947288
【發明人】黃筱調, 郭二廓, 洪榮晶, 方成剛
【申請人】南京工業大學, 南京工大數控科技有限公司
【公開日】2016年3月16日
【申請日】2015年12月16日