关于四轴加工中心斜齿轮多轴数控加工工艺.pdf

2013年4月 机床与液压 Apr．2013 第41卷第8期 MACHINETOOL HYDRAULICS Vo1．4lNo．8 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．08．011 基于四轴加工中心的斜齿轮多轴数控加工工艺 杜家熙，沈宏 (河南科技学院，河南新乡453003) 摘要：针对大模数齿轮齿形的加工特点，着重分析了斜齿轮多轴数控加工的工艺方法和工艺特点，研究了斜齿轮齿形 多轴加工中刀具轨迹的生成、加工编程、刀具轨迹仿真验证、刀具干涉和机床与齿轮齿形的碰撞检查等 ，寻求出斜齿轮多 轴数控加工的最优方法和工艺方案。该方案既能够充分发挥多轴设备的加工能力，又为大模数斜齿轮加工提出了新的方法 与思路。 关键词：大模数齿轮；斜齿轮；多轴数控加工；四轴加工中心 中图分类号：TG61 文献标识码：A 文章编号：1001—3881(2013)8—028—3 Multi-axisNC M achiningTechnologyofHelicalGearBasedonFour-axisM achiningCenter DU Jiaxi．SHEN Hong (HenanInstituteofScienceandTechnology，XinxiangHenan453003，China) Abstract：Inview ofprocessingcharacteristicsoflargemodulegear，themulti-axisNC machiningtechnologyand processing characteristicsofhelicalgera wereanalyzed．Toolpathgeneration，machiningprogram，toolpathsimulation，cutterinterferenceand collisiondetectionformachinetoolandgera profilewerediscussed．Theoptimal methodnadprocessschemeofhelicalgearofrmulti— axismachiningwerefoundout．ThismethodCna notonlymakefulluseoftheprocessingcapacityofmulti—xaisNCmachiningcenter， butalsogiveUSanewwayandthoughtofrlargemodulehelical gera’Sprocessing． Keywords：Largemodulegera ；Helical gera；Multi-xaisNCmachining；Four—xaismachiningcenter 传统的齿轮加工主要采用滚齿、插齿和磨齿等。 线与齿轮轴线所夹的锐角卢 为基圆螺旋角。卢 愈大， 采用传统方法加工大模数齿轮，特别是斜齿轮、人字 轮齿的齿向愈偏斜；但若卢 =0时，斜齿轮就变成直 齿轮、曲线齿轮等，加工效率低下、产品质量与加工 齿轮。 成本之间矛盾突出、工艺方案适应性差。对于模数 大、齿数少的齿轮 ，采用小规格的滚齿机滚不动 ，而 采用大规格的滚齿机又够不着，难以实现经济高效的 加工。随着多轴数控技术在加工中心上的广泛应用， 这些问题就会迎刃而解 ，其加工效率比传统的加工方 法可提高2～3倍 ，精度可达5级以上 ，可以进行多 品种、全工序的齿轮加工。 1 斜齿轮的齿面形成及加工工艺 图1 斜齿轮的齿面形成 1．1 斜齿轮 的齿面形成 1．2 斜齿轮的加工工艺 斜齿轮是齿形与齿轮轴成一定角度的齿轮，斜齿 斜齿轮的基本加工工艺如图2所示 ，其 中工序6 轮的齿面形成原理如图1所示。发生面Js沿基圆柱作