【讨论】成型刀精确加工直锥齿的相关问题

woodee

在标准球面渐开线齿轮副基础上，取分度线中点附近一定角度的剖截面，与齿面所得截线即为成型刀具基本刃形。
刀具走的轨迹是一圆弧，如下图动画示（网页慢，下载后用ACDsee观看效果好）：

然后再根据啮合痕迹结果，对原齿轮副进行修形；反复调节几次，发现可以得到很理想的接触痕迹，特别是对模数小于1的锥齿轮，模数小于0.5的，效果更佳。

听有的朋友说，也拿成型刀铣锥齿轮。我想请教一下：
1. 采用的是哪种方法？单面铣还是双面铣？
2. 有否预测接触区、啮合痕迹？
3. 精度能达到几级？

希望不吝赐教！

例如：M=0.5，Z11:Z10，直锥齿，20000rpm。怎样的成型法加工，才能保证齿形从而噪音、寿命的要求？
外形图：


我用此成型刀弧线法加工，可以得到很好的效果如下图。
原型的接触痕迹：                                                   零件的接触痕迹：
  

麻烦在于，成型刀得特制。不知诸位还有没有别的好办法？

woodee

采用此方法，模数小了效果好。

M=1.5


M=0.5



一般说来，啮合区长度与齿宽的比值：
M0.5，50%左右；
M1.0，32%左右；
M1.5，25%左右；
M2.5，17%左右。

woodee

随齿数比变大，刀齿形差别就变大。

Z13:Z27齿轮副的成型刀齿形比较：

天行健

对于直齿伞齿轮我们得工艺一直都是Ｙ２４３２粗铣后，再Ｙ２３６精刨或ＢＦ２０３双刀盘精铣．后者效高，但齿宽可选参数太小，前者容易控制接触区．效率相对较低，直伞拉齿机效率高，但只适合批量生产，刀具也麻烦，以前尝试过在卧式数控铣床安装成型刀，先计算好伞齿得齿角（也就是刨齿刀架角），让刀具按此角度作斜线运动，分两次加工．精度最高也只能在８级左右，具体得参数我一时也不记得了，对于小模数我个人觉得还是连续分齿滚切法会较好．待我把斜齿条铣床做好后再花点时间去试验．

天行健

以后多多指教，楼主什么时候把你得弧齿滚压机推向市场？

woodee

天行健 发表于 2011-4-9 19:51

                               
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对于直齿伞齿轮我们得工艺一直都是Ｙ２４３２粗铣后，再Ｙ２３６精刨或ＢＦ２０３双刀盘精铣．后者效高，但 ...

谢谢介绍。基本明白了。
有关接触区，对于0.5左右的模数，我觉得50%的接触齿宽，应该是可行的。
滚切法，应该有较大的理论误差。要想误差小，估计要采用变模数滚刀。

woodee

天行健 发表于 2011-4-9 19:58

                               
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以后多多指教，楼主什么时候把你得弧齿滚压机推向市场？

不敢指教！弧齿滚压，大轮滚轧成问题（主要牵涉小工具轮刚度）。其实主要是资金问题，要想搞精确，还得花许多银子啊！暂时放一放了。

天行健

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有尝试过滚轧直伞吗?

woodee

天行健 发表于 2011-4-10 07:47

                               
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有尝试过滚轧直伞吗?

没有考虑滚直伞。
因为直伞重合度低，且在滚压过程中受力很不均匀。液压机床进给刚性受阻力影响很大，会把齿中部压出凹陷，这是齿轮加工最为忌讳的。
若是有机械进给滚床，倒是可以改装试一试。