專利名稱：生成球面蝸輪的齒面的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生成球面蝸輪的齒面的方法。
球面蝸輪的齒輪切削慣用球面蝸桿滾刀(見圖1)或包括一部分球面蝸桿滾刀的快速切削工具來完成。球面蝸桿滾刀包括一個(gè)螺紋面，與圓柱蝸桿滾刀不同，該螺紋面的螺距不是恒定的。從球面蝸桿滾刀的切削刃延伸的側(cè)面的鏟削必須基本上用手工操作進(jìn)行，因此滾刀的齒面不可能準(zhǔn)確地精加工。同時(shí)，當(dāng)修磨滾刀的前刀面時(shí)，滾刀的齒形偏離理想齒形。
如上所述，在球面蝸輪的齒輪切削法中已經(jīng)慣用的球面蝸桿滾刀中，基本上很難進(jìn)行從滾刀切削刃延伸的側(cè)面的鏟削，因此球面蝸桿滾刀本身就不容易制造。當(dāng)然，同時(shí)也很難利用球面蝸桿滾刀來生成球面蝸輪的高精度齒面。
鑒于先有技術(shù)的上述問題，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種生成球面蝸輪的高精度齒面而不使用球面蝸桿滾刀的方法。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，當(dāng)使用具有與可以嚙合球面蝸輪的球面蝸桿相同的齒面并包括一個(gè)在其上電解沉積了磨粒的切削表面的電解沉積磨削工具來磨削生成銅合金球面蝸輪的齒面時(shí)，該球面蝸輪的齒面的生成是在這樣一種條件下進(jìn)行的，就是一個(gè)磨粒的最大切削深度預(yù)定不大于磨粒平均直徑的四分之一。
或者是，當(dāng)使用一個(gè)磨削工具，該磨削工具包括一個(gè)在其上預(yù)先電解沉積了磨粒的切削表面然后該電解沉積磨削工具被精加工成具有與可以嚙合球面蝸輪的球面蝸桿相同的齒面，來磨削生成銅合金球面蝸輪的齒面時(shí)，該球面蝸輪的齒面的生成是在這樣一種條件下進(jìn)行的，就是一個(gè)磨粒的最大切削深度預(yù)定不大于磨粒平均直徑的四分之一。
特別是，球面蝸輪的齒面是使用包括在其上嵌入了金剛石磨?；駽BN(立方氮化硼)磨粒的切削表面的電解沉積磨削工具來磨削生成的。
圖1是常規(guī)的球面蝸輪滾刀的局部剖是切側(cè)視圖；圖2是本發(fā)明的電解沉積砂輪的局部剖切側(cè)視圖；圖3是安裝了本發(fā)明的電解沉積磨削工具的滾齒機(jī)的主視圖，用于說明加工一個(gè)工件的方法；圖4是安裝了本發(fā)明的電解沉積磨削工具的滾齒機(jī)的側(cè)視圖，用于說明加工一個(gè)工件的方法；及圖5是表示磨粒最大切削深度gmax和磨削量之間關(guān)系的曲線圖。
現(xiàn)在參照
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。
圖2表示本發(fā)明中使用的一種電解沉積磨削工具3。生成銅合金球面蝸輪的齒面用的電解沉積磨削工具3具有與可以嚙合球面蝸輪的球面蝸桿的齒面相同的齒面，該磨削工具包括一個(gè)其上電解沉積了磨粒的切削表面。或者是，磨粒預(yù)先電解沉積在磨削工具3的切削表面上，然后精加工電解沉積磨削工具3，使具有與可以嚙合待制造的球面蝸輪的球面蝸桿的齒面相同的齒面。最好采用金剛石磨?；駽BN(立方氮化硼)磨粒作為磨粒。
具有待生成的齒面的球面蝸輪的特征在于，蝸輪的齒用銅合金(如鋁青銅)制造。蝸輪的齒面通過金剛石電解沉積磨削工具(或CBN磨削工具)磨削而生成，磨削工具已經(jīng)被制成具有與可以嚙合蝸輪的球面蝸桿的齒面相同的齒面。下面將說明一種加工蝸輪用的實(shí)用方法。
在球面蝸輪的加工方法中，用與常規(guī)滾齒法相似方式處理磨削工具和蝸輪材料。更具體地說，在圖3和4所示的滾齒機(jī)1上，電解沉積磨削工具3代替滾刀固定在滾刀刀桿2上，該滾刀通常固定在滾刀刀桿上。蝸輪材料6固定在滾齒機(jī)的工作臺(tái)4上的工件主軸5上。
在這種狀態(tài)下，當(dāng)滾刀刀桿(磨削工具主軸)2和工件主軸5以等于蝸桿和蝸輪之間減速齒輪比i的轉(zhuǎn)數(shù)比轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，工作臺(tái)4向滾刀刀桿(磨削工具主軸)2移動(dòng)。然后，電解沉積磨削工具3開始磨削生成蝸輪的齒面。當(dāng)磨削工具3已經(jīng)推入蝸輪材料達(dá)蝸輪的一個(gè)齒深時(shí)，球面蝸輪的齒面的磨削生成就完成了。
在采用電解沉積磨削工具的情況下，磨粒嵌入電解沉積層約磨粒直徑的一半，而電解沉積層沒有便于排除從蝸輪磨削產(chǎn)生的磨屑的空間。在這種情況下，進(jìn)行了磨削試驗(yàn)以找出磨削工具沒有喪失除屑能力的條件。圖5表示磨削試驗(yàn)的結(jié)果。在圖5中，橫坐標(biāo)表示一個(gè)磨粒的最大切削深度gmax而縱坐標(biāo)表示磨削量。從磨削試驗(yàn)的結(jié)果可以看出，在最大切削深度gmax不大于dw/4(dw磨粒的平均直徑)的范圍內(nèi)，磨削量隨最大切削深度gmax的增大而增大。但是，在最大切削深度gmax超過dw/4后，即使它再增加，磨削量也不增加了。相反，磨削量還急劇減小。
這就是說，在gmax＞dw/4的范圍內(nèi)，可能電解沉積磨削工具的除屑能力已經(jīng)消失，而上述范圍可以看作是磨削的失效范圍。鑒于上述情況，可以理解，當(dāng)用電解沉積磨削工具磨削生成球面蝸輪的齒面時(shí)，必須在這樣一種條件下生成和精加工球面蝸輪齒面，就是一個(gè)磨粒的最大切削深度預(yù)定不大于磨粒平均直徑的四分之一(gmax≤dw/4)。當(dāng)滿足這樣的條件時(shí)，形成的磨削工具的電解沉積層在磨削工具和工件表面之間具有深度至少為dw/4的間隙，因此可以保證磨削工具的除屑能力。
如上所述，因?yàn)殡娊獬练e磨削工具不需要制造滾刀所必須的切削刃鏟削工藝和前刀面修磨工藝，所以當(dāng)球面蝸輪的齒面通過此種電解沉積磨削工具磨削生成和精加工時(shí)，有可能制造具有最佳精加工齒面的球面蝸輪。
權(quán)利要求
1.一種生成球面蝸輪的齒面的方法，其中，當(dāng)使用具有與可以嚙合球面蝸輪的球面蝸桿相同的齒面并包括一個(gè)在其上電解沉積了磨粒的切削表面的電解沉積磨削工具來磨削生成銅合金球面蝸輪的齒面時(shí)，該球面蝸輪的齒面的生成是在這樣一種條件下進(jìn)行的，就是一個(gè)磨粒的最大切削深度預(yù)定不大于磨粒平均直徑的四分之一。
2.一種生成球面蝸輪的齒面的方法，其中，當(dāng)使用包括一個(gè)在其上預(yù)先電解沉積了磨粒的切削表面而使其具有與可以嚙合球面蝸輪的球面蝸桿相同的齒面的磨削工具來磨削生成銅合金球面蝸輪的齒面時(shí)，該球面蝸輪的齒面的生成是在這樣一種條件下進(jìn)行的，就是一個(gè)磨粒的最大切削深度預(yù)定不大于磨粒平均直徑的四分之一。
3.一種根據(jù)權(quán)利要求1或2的生成球面蝸輪的齒面的方法，其中使用電解沉積磨削工具磨削生成球面蝸輪的齒面，該磨削工具包括在其上嵌入金剛石磨?；駽BN(立方氮化硼)磨粒的切削表面。
全文摘要
一種生成球面蝸輪的高精度齒面而不使用球面蝸桿滾刀的方法，使用包括在其上嵌入磨粒的切削表面，然后精加工電解沉積切削工具，使其具有與可嚙合球面蝸輪的球面蝸桿相同的齒面的電解沉積磨削工具磨削生成銅合金球面蝸輪的齒表面，該球面蝸輪的齒面的生成是在這樣一種條件下進(jìn)行的，就是一個(gè)磨粒的最大切削深度預(yù)定不大于磨粒平均直徑的四分之一。
文檔編號(hào)B23F21/02GK1132131SQ9512026
公開日1996年10月2日 申請(qǐng)日期1995年11月27日 優(yōu)先權(quán)日1994年12月22日
發(fā)明者堀內(nèi)昭世, 齋藤伸彌 申請(qǐng)人:住友重機(jī)械工業(yè)株式會(huì)社