【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及齒輪加工，具體涉及一種齒輪加工用砂輪結構、磨齒機及齒輪拋光磨削方法。
技術介紹
1、蝸桿砂輪磨齒機在大批量的生產中具有高精度、高效率、低成本的特點。齒輪齒面的粗糙度是影響齒輪傳動效率的重要參數。隨著新能源汽車的發展，減速機齒輪轉速幾何倍增長，這對齒輪的粗糙度要求越來越高，現有提高粗糙度的方式，一是在齒輪磨削后進行珩削，提高齒輪精度和粗糙度，但是該方案粗糙度提高有限且需要增加大量的成本；另一方式是將齒輪放入拋光機拋光，該方式可以得到較高粗糙度的齒輪，但是拋光時的不確定性，齒輪齒形齒向精度會下降。本專利技術在控制成本的同時，很大的提高齒輪齒面粗糙度。
技術實現思路
1、技術目的：針對上述現有齒輪加工存在的不足，本專利技術公開了一種齒輪加工用砂輪結構、磨齒機及齒輪拋光磨削方法。
2、技術方案：為實現上述技術目的，本專利技術采用了如下技術方案：
3、一種齒輪加工用砂輪結構，所述砂輪沿軸線方向分為磨削區域和拋光區域，所述拋光區域和磨削區域同軸設置，拋光區域入口處的拋光型線根據拋光時齒輪嚙入拋光區域使拋光材料所產生的彈性變形進行設置，對拋光區域的材料因齒輪嚙入產生的彈性變形進行補償；在完成齒輪的磨削加工后直接通過拋光區域進行齒輪的拋光加工。
4、優選地，本專利技術的磨削區域包括沿齒輪加工時的移動方向包括磨削入口區、磨削使用區和磨削預留區，通過磨削預留區進行磨削使用區和拋光區域的分隔，所述磨削使用區劃分為若干粗磨段和精磨段，粗磨段和精磨段交替設置
5、優選地，本專利技術的磨削入口區的長度la＝l1+l2，式中l1是砂輪螺旋升角干涉轉化為砂輪軸向長度，l2為齒輪嚙合轉化為砂輪軸向長度。
6、優選地，本專利技術的粗磨段長度lb＝(b+zu+zd)*yf；精磨段長度ld＝(b+zu+zd)*yfd；其中，b表示齒寬，zu為磨削上端入口長度、zd為齒輪下端出口長度、yf為粗磨砂輪軸向進給率，yfd為精磨砂輪軸向進給率。
7、優選地，本專利技術的分隔段的長度lc＝zk*m，其中zk為砂輪頭數，m為砂輪模數。
8、優選地，本專利技術的磨削預留區le＝l1+l3，式中l1是砂輪螺旋升角干涉轉化為砂輪軸向長度，l3為砂輪與齒輪的嚙出長度。
9、優選地，本專利技術的拋光區域沿齒輪加工時的移動方向依次劃分拋光入口區、拋光使用區和拋光嚙出區，所述拋光入口區的長度與磨削入口區的長度相一致，拋光嚙出區的長度與磨削預留區的長度相一致；拋光使用區入口處拋光型線為δx＝σi*δy/δb，其中δx為x軸方向的修形變動量，δy為y軸方向的修形變動量、δb為齒輪寬度進給量；σ0為拋光區域在拋光轉速下的向外彈性變形量；σ1為齒輪與拋光入口完全嚙合后的彈性變形量，為齒輪嚙入的百分比。
10、本專利技術公開一種磨齒機，具有上述的砂輪結構，砂輪安裝在磨齒機的加工主軸上，通過加工主軸帶動砂輪轉動。
11、本專利技術公開一種齒輪拋光磨削方法，使用上述的砂輪結構，根據待加工齒輪的規格確定砂輪拋光區域對于與齒輪嚙合產生彈性變形進行補償的型線，將型線確認后的砂輪安裝在磨齒機上，然后將待加工的齒輪工件從砂輪磨削區域的入口處嚙入，并沿砂輪的軸向進給，依次經過磨削區域和拋光區域，砂輪在磨齒機加工主軸的帶動下轉動，進行齒輪加工，完成對齒輪的粗磨、精磨和拋光操作。
12、優選地，本專利技術的根據待加工齒輪的規格確定砂輪拋光區域對于與齒輪嚙合產生彈性變形進行補償的型線的過程包括：
13、確定砂輪拋光時的轉速，并基于砂輪拋光區域的材質確定在對應轉速下，未與齒輪接觸時拋光區域的彈性變形量σ0以及齒輪與拋光區域嚙合后引起的拋光區域的彈性變形量σ1，在齒輪嚙入砂輪的拋光區域時，拋光區域的在σ0與σ1之間進行變化，根據齒輪嚙入的進程確定拋光區域每一位置對應的嚙入變化量為齒輪嚙入過程中與拋光區域接觸的百分比，式中δzi為齒輪加工時的工件軸向進給，βi為當前齒輪嚙合直徑下的螺旋角，為齒輪嚙入時齒輪與拋光區域的最大接觸量。
14、有益效果：本專利技術所公開的一種齒輪加工用砂輪結構、磨齒機及齒輪拋光磨削方法，在拋光階段根據齒輪磨削時候接觸量確定修整曲線，對拋光區域的型線進行修正，消除因為拋光區域材料的彈性變形對齒輪加工精度的影響，同時提高齒輪的表面粗糙度。
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1.一種齒輪加工用砂輪結構，其特征在于，所述砂輪沿軸線方向分為磨削區域和拋光區域，所述拋光區域和磨削區域同軸設置，拋光區域入口處的拋光型線根據拋光時齒輪嚙入拋光區域使拋光材料所產生的彈性變形進行設置，對拋光區域的材料因齒輪嚙入產生的彈性變形進行補償；在完成齒輪的磨削加工后直接通過拋光區域進行齒輪的拋光加工。
2.根據權利要求1所述的一種齒輪加工用砂輪結構，其特征在于，所述磨削區域包括沿齒輪加工時的移動方向包括磨削入口區、磨削使用區和磨削預留區，通過磨削預留區進行磨削使用區和拋光區域的分隔，所述磨削使用區劃分為若干粗磨段和精磨段，粗磨段和精磨段交替設置，在粗磨段和精磨段之間設置分隔段，精磨段在進行一次精磨過后作為下一齒輪加工時的粗磨段使用。
3.根據權利要求2所述的一種齒輪加工用砂輪結構，其特征在于，所述磨削入口區的長度LA＝L1+L2，式中L1是砂輪螺旋升角干涉轉化為砂輪軸向長度，L2為齒輪嚙合轉化為砂輪軸向長度。
4.根據權利要求2或3所述的一種齒輪加工用砂輪結構，其特征在于，所述粗磨段長度LB＝(B+Zu+Zd)*Yf；精磨段長度LD＝(B
5.根據權利要求2所述的一種齒輪加工用砂輪結構，其特征在于，所述分隔段的長度LC＝Zk*m，其中Zk為砂輪頭數，m為砂輪模數。
6.根據權利要求3所述的一種齒輪加工用砂輪結構，其特征在于，所述磨削預留區LE＝L1+L3，式中L1是砂輪螺旋升角干涉轉化為砂輪軸向長度，L3為砂輪與齒輪的嚙出長度。
7.根據權利要求3所述的一種齒輪加工用砂輪結構，其特征在于，所述拋光區域沿齒輪加工時的移動方向依次劃分拋光入口區、拋光使用區和拋光嚙出區，所述拋光入口區的長度與磨削入口區的長度相一致，拋光嚙出區的長度與磨削預留區的長度相一致；拋光使用區入口處拋光型線為ΔX＝σi*ΔY/ΔB，其中ΔX為X軸方向的修形變動量，ΔY為Y軸方向的修形變動量、ΔB為齒輪寬度進給量；σ0為拋光區域在拋光轉速下的向外彈性變形量；σ1為齒輪與拋光入口完全嚙合后的彈性變形量，為齒輪嚙入的百分比。
8.一種磨齒機，其特征在于，具有權利要求1-7任意一項所述的砂輪結構，砂輪(1)安裝在磨齒機(2)的加工主軸(3)上，通過加工主軸(3)帶動砂輪(1)轉動。
9.一種齒輪拋光磨削方法，使用權利要求1-7任意一項所述的砂輪結構，其特征在于，根據待加工齒輪的規格確定砂輪拋光區域對于與齒輪嚙合產生彈性變形進行補償的型線，將型線確認后的砂輪安裝在磨齒機上，然后將待加工的齒輪工件從砂輪磨削區域的入口處嚙入，并沿砂輪的軸向進給，依次經過磨削區域和拋光區域，砂輪在磨齒機加工主軸的帶動下轉動，進行齒輪加工，完成對齒輪的粗磨、精磨和拋光操作。
10.根據權利要求9所述的一種齒輪拋光磨削方法，其特征在于，根據待加工齒輪的規格確定砂輪拋光區域對于與齒輪嚙合產生彈性變形進行補償的型線的過程包括：
...【技術特征摘要】
1.一種齒輪加工用砂輪結構，其特征在于，所述砂輪沿軸線方向分為磨削區域和拋光區域，所述拋光區域和磨削區域同軸設置，拋光區域入口處的拋光型線根據拋光時齒輪嚙入拋光區域使拋光材料所產生的彈性變形進行設置，對拋光區域的材料因齒輪嚙入產生的彈性變形進行補償；在完成齒輪的磨削加工后直接通過拋光區域進行齒輪的拋光加工。
2.根據權利要求1所述的一種齒輪加工用砂輪結構，其特征在于，所述磨削區域包括沿齒輪加工時的移動方向包括磨削入口區、磨削使用區和磨削預留區，通過磨削預留區進行磨削使用區和拋光區域的分隔，所述磨削使用區劃分為若干粗磨段和精磨段，粗磨段和精磨段交替設置，在粗磨段和精磨段之間設置分隔段，精磨段在進行一次精磨過后作為下一齒輪加工時的粗磨段使用。
3.根據權利要求2所述的一種齒輪加工用砂輪結構，其特征在于，所述磨削入口區的長度la＝l1+l2，式中l1是砂輪螺旋升角干涉轉化為砂輪軸向長度，l2為齒輪嚙合轉化為砂輪軸向長度。
4.根據權利要求2或3所述的一種齒輪加工用砂輪結構，其特征在于，所述粗磨段長度lb＝(b+zu+zd)*yf；精磨段長度ld＝(b+zu+zd)*yfd；其中，b表示齒寬，zu為磨削上端入口長度、zd為齒輪下端出口長度、yf為粗磨砂輪軸向進給率，yfd為精磨砂輪軸向進給率。
5.根據權利要求2所述的一種齒輪加工用砂輪結構，其特征在于，所述分隔段的長度lc＝zk*m，其中zk為砂輪頭數，m為砂輪模數。
6.根據權利要求3所述的一種齒輪加工...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉曉飛，張晨，王富玲，
申請(專利權)人：南京二機齒輪機床有限公司，
類型：發明
國別省市：
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