專利名稱：一種非圓齒輪七軸六聯動對角滾切方法
技術領域：
本發明屬于齒輪或齒條的制造領域，尤其是在工作半徑變化的輪上制齒領域，涉及一種七軸六聯動對角滾切凸節曲線非圓齒輪方法。
背景技術：
非圓齒輪包括橢圓齒輪、卵形齒輪、高階橢圓齒輪、變形(性)橢圓齒輪等，其節曲線在不同極角處極徑的模不恒定，種類繁多形狀復雜，滾切加工時聯動軸的(角)速度、(角)加速度時變劇烈，加工困難且精度難以保證。當前，制造技術是制約非圓齒輪推廣應用的瓶頸，工業上大多采用線切割技術進行實現。線切割加工不僅效率極其低下，且對斜齒輪無能為力。
滾切是一種高效加工法，《中國機械工程》的《非圓斜齒輪滾切加工CNC聯動控制方案》一文對非圓斜齒輪四軸四聯動、五軸五聯動進行了研究；中國專利CN200810035148. 3公開了非圓斜齒輪四軸四聯動、五軸五聯動的實現方法。這些工作實現了非圓(直/斜)齒輪的滾切加工，但由于滾刀沿軸向無移位進給，滾切過程中，滾刀上只有較少的一些刀齒參與滾切，且每個刀齒上的刀刃僅有固定的一小段實際切削，這些刀刃在切削過程中不斷磨損，影響工件齒廓形狀精度和表面粗糙度。軸向無移位進給的滾刀刀齒的負荷及磨損極不均勻，其耐用度決定于其中磨損最大的刀齒，耐用度極低。解決上述問題的有效方法是采用對角滾切方法。目前對角滾主要用于圓柱齒輪滾齒機，如中國專利CN 200910300162. 6公開了一種用竄刀刀架代替切向刀架實現對角滾切的三軸數控滾齒機，對滾切圓柱齒輪可有效提高滾刀耐用度。迄今為止，尚未見到將該項技術直接應用于非圓齒輪滾切的報道。
發明內容
本發明的目的在于針對上述現有技術存在的問題，提出一種非圓齒輪七軸六聯動對角滾切方法，讓滾刀在垂直進給的同時，還沿著自身軸線連續移動，使各齒均衡參與切削。本發明的目的是通過下述技術方案實現的。本發明的非圓齒輪七軸六聯動對角滾切方法，聯動軸包括滾刀或工作臺沿X向位移軸、滾刀或工作臺沿Y向位移軸、滾刀或工作臺沿Z向位移軸、滾刀旋轉運動B軸、工作臺旋轉運動C軸；另外還包括滾刀沿自身軸線方向位移軸D軸，滾切過程中滾刀沿自身軸線(D軸)連續移動，各滾切齒均衡參與切削，刀齒負荷及磨損均勻；還包括調整滾刀安裝角的A軸，所述A軸采用數字控制技術針對滾切齒輪螺旋角預先調整好，滾制過程中固定不變。實現了滾刀在垂直進給的同時，還沿著自身軸線連續移動。所述的非圓齒輪七軸六聯動對角滾切方法，滾刀或工作臺嚴格按照聯動運動規律沿X軸和Y軸移動，滾刀轉速和工作臺轉速嚴格按照指定變傳動比轉動，使滾刀投影齒條與齒坯純滾動，且保持齒坯節曲線與滾刀節線相切接觸;滾刀轉速%、滾刀沿D軸移動速
度4、滾刀或工作臺沿Z軸相對位移速度V2恒定，且相互獨立，構成三個基頻，工作臺轉速
、滾刀或工作臺沿X軸相對位移速度^、滾刀或工作臺沿Y軸相對位移速度1V相對所述三個基頻聯動，聯動數學模型如下
權利要求
1.一種非圓齒輪七軸六聯動對角滾切方法，聯動軸包括滾刀或工作臺沿X向位移軸、滾刀或工作臺沿Y向位移軸、滾刀或工作臺沿Z向位移軸、滾刀旋轉運動B軸、工作臺旋轉運動C軸；其特征在于另外還包括滾刀沿自身軸線方向位移軸D軸，滾切過程中滾刀沿自身軸線(D軸)連續移動，各滾切齒均衡參與切削，刀齒負荷及磨損均勻；還包括調整滾刀安裝角的A軸，所述A軸采用數字控制技術針對滾切齒輪螺旋角預先調整好，滾制過程中固定不變。
2.根據權利要求I所述的非圓齒輪七軸六聯動對角滾切方法，滾刀或工作臺嚴格按照聯動運動規律沿X軸和Y軸移動，滾刀轉速和工作臺轉速嚴格按照指定變傳動比轉動，使滾刀投影齒條與齒坯純滾動，且保持齒坯節曲線與滾刀節線相切接觸；其特征在于滾刀轉速、滾刀沿D軸移動速度、滾刀或工作臺沿Z軸相對位移速度恒定，且相互獨立，構成三個基頻，工作臺轉速、滾刀或工作臺沿X軸相對位移速度、滾刀或工作臺沿Y軸相對位移速度相對所述三個基頻聯動，聯動數學模型如下
3.根據權利要求I與權利要求2所述的非圓齒輪七軸六聯動對角滾切方法，其特征在于所述V1I的方向可與符合右手螺旋規則，所述聯動數學模型的f = I;也可與%符合左手螺旋規則，所述的I=-I。
4.根據權利要求I、權利要求2與權利要求3所述的非圓齒輪七軸六聯動對角滾切方法，其特征在于可以滾切非圓直齒輪和非圓斜齒輪，對非圓直齒輪，所述聯動數學模型的,4=0;對非圓斜齒輪，滾刀與齒輪螺旋線旋向一致時，所述聯動數學模型的y=i，滾刀與齒輪螺旋線旋向相反時，所述聯動數學模型的f = -1。
全文摘要
本發明屬于齒輪數控加工領域，涉及一種非圓齒輪七軸六聯動對角滾切方法。該方法過程中，有三個基頻軸，另有三個與之聯動軸，還有一個獨立數控軸，滾刀在垂直進給的同時，還沿著自身軸線連續移動，公開了聯動數學模型。本發明可充分有效地利用滾刀的全部刀刃，均勻分配刀齒磨損，提高刀具耐用度，并可提高工件齒廓形狀精度和表面粗糙度；獨立數控軸自動調整滾刀安裝角，相對機械結構而言自動化程度、調整精度更高，工人勞動強度更低。本發明可用于非圓直齒輪、非圓斜齒輪、橢圓類直齒輪、橢圓類斜齒輪的數控滾齒加工。
文檔編號B23F15/02GK102962529SQ20121048197
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月25日 優先權日2012年11月25日
發明者劉有余, 余鵬程, 張海峰 申請人:安徽工程大學