專利名稱：一種面齒輪插齒加工方法及工裝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及機(jī)械加工領(lǐng)域，尤其是一種面齒輪插齒加工方法及工裝。
背景技術(shù)：
面齒輪作為一種新型的齒輪傳動部件，可以實(shí)現(xiàn)各種交叉軸傳動，在國外已成功應(yīng)用于航空直升機(jī)主傳動。而小模數(shù)面齒輪則廣泛應(yīng)用于電動工具、儀器儀表等領(lǐng)域。面齒輪的研究在國內(nèi)開展較晚，朱如鵬、方宗德教授等人對面齒輪的嚙合理論、加工以及數(shù)值仿真做了大量的研究工作，但對面齒輪加工技術(shù)及設(shè)備研究卻較少。目前，國內(nèi)外關(guān)于面齒輪的獲得方法主要有兩種面齒輪專用加工設(shè)備加工，數(shù)字齒面的數(shù)控銑削，前者需要專用的機(jī)床設(shè)備，后者設(shè)備昂貴且加工效率低。而普通的圓柱齒輪插齒機(jī)是一種常見設(shè)備，其主要包括床身、豎向活動的主軸、水平工作臺及轉(zhuǎn)動裝配于所述水平工作臺上的回轉(zhuǎn)臺，工作時將待加工的齒輪同軸固定夾持 于所述的回轉(zhuǎn)臺上并通過所述回轉(zhuǎn)臺與插齒機(jī)下部對應(yīng)的傳動機(jī)構(gòu)連接，從而使得齒輪隨回轉(zhuǎn)臺轉(zhuǎn)動，所述主軸則通過裝配于其下端的刀具對齒輪平的外周面進(jìn)行插齒加工；目前，圓柱齒輪插齒機(jī)已經(jīng)成為了齒輪加工中極為普遍的機(jī)床，其成本低廉且工作效率相對較高，因此若能通過圓柱齒輪插齒機(jī)加工面齒輪，則必然可在降低對面齒輪的加工成本的同時提高面齒輪的加工效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種面齒輪插齒加工方法，以在普通圓柱齒輪插齒機(jī)上加工面齒輪。同時，本發(fā)明的目的還在于提供一種可用于在普通圓柱齒輪插齒機(jī)上加工面齒輪的面齒輪插齒加工工裝。為了解決上述問題，本發(fā)明的面齒輪插齒加工方法采用如下技術(shù)方案一種面齒輪插齒加工方法，包括以下步驟1)通過對應(yīng)的工裝將待加工面齒輪夾持至圓柱齒輪插齒機(jī)的工作臺上所述工裝包括固定裝配于圓柱齒輪插齒機(jī)的工作臺上的兩支座、通過兩端轉(zhuǎn)動裝配于兩支座上的水平轉(zhuǎn)軸及同軸固定裝配于圓柱齒輪插齒機(jī)的回轉(zhuǎn)臺上的立軸，所述兩支座設(shè)于圓柱齒輪插齒機(jī)的回轉(zhuǎn)臺徑向兩側(cè)，待加工端面齒輪同軸固定夾持于水平轉(zhuǎn)軸靠近圓柱齒輪插齒機(jī)的插齒刀的一端，所述水平轉(zhuǎn)軸和立軸分設(shè)于二者上的一對錐齒輪傳動連接；插齒刀的軸線與立軸的軸線共面且水平轉(zhuǎn)軸與二者所在的平面之間具有夾角Y，使插齒刀的中心線與水平轉(zhuǎn)軸的軸線之間的距離E等于待加工面齒輪的小輪軸線便置距，待加工面齒輪的節(jié)平面與立軸軸線之間的距離為L，tan Y = E/L;2)啟動圓柱齒輪插齒機(jī)，進(jìn)行插齒加工。所述工裝的水平轉(zhuǎn)軸和立軸上的錐齒輪為弧齒錐齒輪。所述水平轉(zhuǎn)軸上的錐齒輪背向其輪齒的一端與設(shè)于水平軸上的臺階面之間頂裝有墊片。
所述墊片為碟形簧片。所述的水平轉(zhuǎn)軸通過滑動軸承與所述的兩支座轉(zhuǎn)動配合。本發(fā)明的面齒輪插齒加工工裝采用以下技術(shù)方案一種面齒輪插齒加工工裝，包括用于固定裝配于圓柱齒輪插齒機(jī)的回轉(zhuǎn)臺徑向外圍處的兩支座、通過兩端轉(zhuǎn)動裝配于兩支座上的及用于同軸固定裝配于圓柱齒輪插齒機(jī)的回轉(zhuǎn)臺上的立軸，水平轉(zhuǎn)軸的一端為用于同軸夾持待加工面齒輪的夾持端，所述立軸和水平轉(zhuǎn)軸通過分設(shè)于二者上的一對錐齒輪傳動連接。所述水平轉(zhuǎn)軸和立軸上的錐齒輪為弧齒錐齒輪。所述水平轉(zhuǎn)軸上的錐齒輪背向其輪齒的一端與設(shè)于水平軸上的臺階面之間頂裝有墊片。

所述墊片為碟形簧片。所述水平轉(zhuǎn)軸通過滑動軸承與所述的兩支座轉(zhuǎn)動配合。由于本發(fā)明的齒輪插齒加工方法中采用的工裝包括所述兩支座、水平轉(zhuǎn)軸及同軸固定裝配于圓柱齒輪插齒機(jī)的回轉(zhuǎn)臺上的立軸，所述水平轉(zhuǎn)軸與兩支座轉(zhuǎn)動配合，水平轉(zhuǎn)軸的一端靠近圓柱齒輪插齒機(jī)的插齒刀且設(shè)有夾具，所述水平轉(zhuǎn)軸和立軸通過錐齒輪傳動連接；從而可使面齒輪立設(shè)于普通圓柱齒輪插齒機(jī)的工作臺上并被圓柱齒輪插齒機(jī)的回轉(zhuǎn)臺驅(qū)動繞軸線轉(zhuǎn)動，進(jìn)而使得圓柱齒輪插齒機(jī)的插齒刀可沿面齒輪的徑向?qū)γ纨X輪進(jìn)行插齒加工，實(shí)現(xiàn)了在普通圓柱齒輪插齒機(jī)上對面齒輪的加工。由于本發(fā)明的齒輪插齒加工工裝包括所述兩支座、架設(shè)于兩支座上的水平轉(zhuǎn)軸及所述立軸，所述水平轉(zhuǎn)軸與兩支座轉(zhuǎn)動配合，水平轉(zhuǎn)軸的一端為用于同軸夾持待加工面齒輪的夾持端，所述水平轉(zhuǎn)軸和立軸通過錐齒輪傳動連接；從而可使面齒輪立設(shè)于普通圓柱齒輪插齒機(jī)的工作臺上并被圓柱齒輪插齒機(jī)的回轉(zhuǎn)臺驅(qū)動繞軸線轉(zhuǎn)動，進(jìn)而使得圓柱齒輪插齒機(jī)的插齒刀可沿面齒輪的徑向?qū)γ纨X輪進(jìn)行插齒加工，實(shí)現(xiàn)了在普通圓柱齒輪插齒機(jī)上對面齒輪的加工。


圖I是本發(fā)明的齒輪插齒加工方法中采用的工裝的結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明的齒輪插齒加工方法中采用的工裝的工作原理 圖3是本發(fā)明的齒輪插齒加工工裝的結(jié)構(gòu)示意 圖4是本發(fā)明的齒輪插齒加工工裝的工作原理圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的齒輪插齒加工方法的實(shí)施例1，如圖1-2所示，具有以下步驟，I)在圓柱齒輪插齒機(jī)的工作臺上裝配工裝所述工裝包括于圓柱齒輪插齒機(jī)的回轉(zhuǎn)臺I徑向兩側(cè)固定裝配于圓柱齒輪插齒機(jī)的工作臺2上的兩支座3、架設(shè)于兩支座3上的水平轉(zhuǎn)軸4及同軸固定裝配于圓柱齒輪插齒機(jī)的回轉(zhuǎn)臺I上的立軸5，兩支座3呈板狀且二者之間通過側(cè)板連接，兩支座3及側(cè)板共同形成一箱體，水平轉(zhuǎn)軸4和立軸5均位于該箱體內(nèi)；水平轉(zhuǎn)軸4與兩支座3轉(zhuǎn)動配合，具體地說，即兩支座3上分別設(shè)有滑動軸承6，水平轉(zhuǎn)軸4通過兩滑動軸承分別與兩支座轉(zhuǎn)動配合，水平轉(zhuǎn)軸4的一端靠近圓柱齒輪插齒機(jī)的插齒刀7且設(shè)有夾具，水平轉(zhuǎn)軸4和立軸5通過錐齒輪傳動連接，具體地說，即水平轉(zhuǎn)軸4和立軸5均為階梯軸且分別止旋裝配有錐齒輪8,本實(shí)施例中,水平轉(zhuǎn)軸4及立軸5上的錐齒輪均為弧齒錐齒輪,工作時，水平轉(zhuǎn)軸4通過立軸5及兩錐齒輪與圓柱齒輪插齒機(jī)的回轉(zhuǎn)臺I同步傳動連接，其中設(shè)于水平轉(zhuǎn)軸4上的錐齒輪與水平轉(zhuǎn)軸上的臺階面之間設(shè)有墊片9，本實(shí)施例中，該墊片9采用碟形簧片，回轉(zhuǎn)臺的轉(zhuǎn)動軸線、立軸的軸線及插齒刀的軸線均共面，水平轉(zhuǎn)軸的軸線與上述三者共同所在的平面之間具有夾角Y，插齒刀7的中心線與水平轉(zhuǎn)軸4的軸線之間的距離為E，E等于待加工面齒輪的小輪軸線便置距，待加工面齒輪安裝后節(jié)平面與立軸軸線之間的距離為L，tan Y = E/L。通過步驟所述的工裝將待加工的面齒輪10夾持于圓柱齒輪插齒機(jī)的工作臺上，將待加工的面齒輪10夾持至水平轉(zhuǎn)軸上的夾具上并保證待加工的面齒輪10與水平轉(zhuǎn)軸4同軸線設(shè)置；至此便可進(jìn)行正交面齒輪和偏置正交面齒輪的插齒加工；2)開啟圓柱齒輪插齒機(jī)進(jìn)行插齒加 工。本發(fā)明的齒輪插齒加工工裝的實(shí)施例1，如圖3-4所示，包括兩支座13、架設(shè)于兩支座13上的水平轉(zhuǎn)軸14及立軸15，兩支座13呈板狀且二者之間通過側(cè)板連接，兩支座13及側(cè)板共同形成一箱體，水平轉(zhuǎn)軸14和立軸15均位于該箱體內(nèi)；兩支座13用于在使用時于圓柱齒輪插齒機(jī)的回轉(zhuǎn)臺11徑向兩側(cè)固定裝配于圓柱齒輪插齒機(jī)的工作臺12上,水平轉(zhuǎn)軸14的一端為用于同軸夾持待加工面齒輪的夾持端并于其夾持端上設(shè)有用于將待加工面齒輪20同軸裝夾在水平轉(zhuǎn)軸的夾持端的夾具，水平轉(zhuǎn)軸與兩支座13轉(zhuǎn)動配合，具體地說，即兩支座13上分別設(shè)有滑動軸承16，水平轉(zhuǎn)軸14通過兩滑動軸承16分別與兩支座轉(zhuǎn)13動配合,立軸15用于在工作時同軸固定裝配于圓柱齒輪插齒機(jī)的回轉(zhuǎn)臺11上,水平轉(zhuǎn)軸14和立軸15通過錐齒輪傳動連接，具體地說，即水平轉(zhuǎn)軸14和立軸15均為階梯軸且分別止旋裝配有錐齒輪18，本實(shí)施例中，水平轉(zhuǎn)軸14及立軸15上的齒輪均為弧齒錐齒輪，工作時，水平轉(zhuǎn)軸14通過立軸15及兩錐齒輪與圓柱齒輪插齒機(jī)的工作臺上的回轉(zhuǎn)臺11同步傳動連接，其中設(shè)于水平轉(zhuǎn)軸14上的錐齒輪與水平轉(zhuǎn)軸上的臺階面之間設(shè)有墊片19，本實(shí)施例中，該墊片19采用碟形簧片。使用時，可通過所述夾具將對應(yīng)的待加工面齒輪裝夾至圓柱齒輪插齒機(jī)的工作臺上，使水平轉(zhuǎn)軸的夾持端靠近圓柱齒輪插齒機(jī)的插齒刀，通過水平轉(zhuǎn)軸夾持端上的夾具將待加工的面齒輪同軸固定裝配于水平轉(zhuǎn)軸上，使所述立軸的軸線與插齒刀的軸線共面，使水平轉(zhuǎn)軸的軸線與上述二者共同所在的平面之間具有夾角Y，將插齒刀的中心線與水平轉(zhuǎn)軸的軸線之間的距離設(shè)為E，E等于待加工面齒輪的小輪軸線便置距，待加工面齒輪安裝后節(jié)平面與立軸軸線之間的距離為L，tan Y = E/L，裝夾完畢后則可啟動圓柱齒輪插齒機(jī)進(jìn)行插齒加工。
權(quán)利要求
1.一種面齒輪插齒加工方法，其特征在于，包括以下步驟1)通過對應(yīng)的工裝將待加工面齒輪夾持至圓柱齒輪插齒機(jī)的工作臺上所述工裝包括固定裝配于圓柱齒輪插齒機(jī)的工作臺上的兩支座、通過兩端轉(zhuǎn)動裝配于兩支座上的水平轉(zhuǎn)軸及同軸固定裝配于圓柱齒輪插齒機(jī)的回轉(zhuǎn)臺上的立軸，所述兩支座設(shè)于圓柱齒輪插齒機(jī)的回轉(zhuǎn)臺徑向兩側(cè)，待加工端面齒輪同軸固定夾持于水平轉(zhuǎn)軸靠近圓柱齒輪插齒機(jī)的插齒刀的一端，所述水平轉(zhuǎn)軸和立軸分設(shè)于二者上的一對錐齒輪傳動連接；插齒刀的軸線與立軸的軸線共面且水平轉(zhuǎn)軸與二者所在的平面之間具有夾角Y，使插齒刀的中心線與水平轉(zhuǎn)軸的軸線之間的距離E等于待加工面齒輪的小輪軸線便置距，待加工面齒輪的節(jié)平面與立軸軸線之間的距離為L，tan y=E/L ；2)啟動圓柱齒輪插齒機(jī),進(jìn)行插齒加工。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的面齒輪加工方法，其特征在于，所述工裝的水平轉(zhuǎn)軸和立軸上的錐齒輪為弧齒錐齒輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的面齒輪加工方法，其特征在于，所述水平轉(zhuǎn)軸上的錐齒輪背向其輪齒的一端與設(shè)于水平軸上的臺階面之間頂裝有墊片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的面齒輪加工方法，其特征在于，所述墊片為碟形簧片。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的面齒輪加工方法，其特征在于，所述的水平轉(zhuǎn)軸通過滑動軸承與所述的兩支座轉(zhuǎn)動配合。
6.—種面齒輪插齒加工工裝,其特征在于,包括用于固定裝配于圓柱齒輪插齒機(jī)的回轉(zhuǎn)臺徑向外圍處的兩支座、通過兩端轉(zhuǎn)動裝配于兩支座上的及用于同軸固定裝配于圓柱齒輪插齒機(jī)的回轉(zhuǎn)臺上的立軸，水平轉(zhuǎn)軸的一端為用于同軸夾持待加工面齒輪的夾持端，所述立軸和水平轉(zhuǎn)軸通過分設(shè)于二者上的一對錐齒輪傳動連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的面齒輪插齒加工工裝，其特征在于，所述水平轉(zhuǎn)軸和立軸上的錐齒輪為弧齒錐齒輪。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的面齒輪插齒加工工裝，其特征在于，所述水平轉(zhuǎn)軸上的錐齒輪背向其輪齒的一端與設(shè)于水平軸上的臺階面之間頂裝有墊片。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的面齒輪插齒加工工裝，其特征在于，所述墊片為碟形簧片。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的面齒輪插齒加工工裝，其特征在于，所述水平轉(zhuǎn)軸通過滑動軸承與所述的兩支座轉(zhuǎn)動配合。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種面齒輪插齒加工方法及工裝，方法包括以下步驟1)通過對應(yīng)的工裝將待加工面齒輪夾持至圓柱齒輪插齒機(jī)的工作臺上工裝包括固定裝配于圓柱齒輪插齒機(jī)的工作臺上的兩支座、通過兩端轉(zhuǎn)動裝配于兩支座上的水平轉(zhuǎn)軸及同軸固定裝配于圓柱齒輪插齒機(jī)的回轉(zhuǎn)臺上的立軸，兩支座設(shè)于圓柱齒輪插齒機(jī)的回轉(zhuǎn)臺徑向兩側(cè)，待加工端面齒輪同軸固定夾持于水平轉(zhuǎn)軸靠近圓柱齒輪插齒機(jī)的插齒刀的一端，所述水平轉(zhuǎn)軸和立軸分設(shè)于二者上的一對錐齒輪傳動連接；插齒刀的軸線與立軸的軸線共面且水平轉(zhuǎn)軸與二者所在的平面之間具有夾角γ；2)啟動圓柱齒輪插齒機(jī)，進(jìn)行插齒加工；實(shí)現(xiàn)了在普通圓柱齒輪插齒機(jī)上對面齒輪的加工。
文檔編號B23F23/06GK102672278SQ20121000883
公開日2012年9月19日 申請日期2012年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月12日
發(fā)明者吳聰, 姬存強(qiáng), 徐增軍, 魏冰陽 申請人:河南科技大學(xué)