CN102176137B - 线接触直齿圆锥齿轮定位体及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及线接触直齿圆锥齿轮定位体及其加工方法，方法步骤：(1)根据齿轮的齿形参数，绘制齿轮定位体齿形的三维模型；(2)模拟定位体齿形的控制界面；(3)编制定位体加工程序；(4)制坯；(5)用加工中心粗铣定位体毛坯，形成定位体齿形；(6)热处理；(7)磨削定位体的外圆及端面基准；(8)用加工中心精铣定位体齿形。定位体包括直齿圆锥齿轮和齿轮定位体，齿轮定位体与直齿圆锥齿轮从大端到小端呈直线接触，齿轮定位体与直齿圆锥齿轮接触线的延长线过分锥顶点。本发明齿轮定位体与直齿圆锥齿轮之间定位可靠，适用在大批量生产中作夹具或检具使用，其加工制造方便，能够保证产品质量，提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及齿轮定位装置及其加工工艺，尤其是一种定位可靠，适合在大批量生产中作为夹具体或检具使用的直齿圆锥齿轮定位体以及加工该定位体的工艺方法。
背景技术
汽车差速器用直齿圆锥齿轮使用非常广泛，在批量生产中主要有切削加工和精密锻造两种方式，这两种加工方式最终都需要以齿部定位加工安装面、内孔，如行星齿轮的球面，半轴齿轮球面、或外圆、端面，需要设计专用的定位体用于加工、检测。
为了实现以齿部定位加工安装面，需要设计专用定位体实现有效定位，才能保证产品的加工精度。传统的定位体设计通常使用产品齿形作为电极放电加工，使用与产品齿形齿面完全重合的齿面作为定位面，与产品实现面接触定位，由于定位面与齿面完全重合，定位精度对定位体加工误差及产品误差很敏感，需要对定位体进行长时间的手工研磨才能满足使用要求。
发明内容
针对以上现有直齿圆锥齿轮定位体及其加工工艺的不足，本发明的目的是提供一种直齿圆锥齿轮定位体的加工方法，以及通过该加工方法获得的齿轮定位体。该齿轮定位体用于固定和加工直齿圆锥齿轮时，定位体与直齿圆锥齿轮之间形成线接触，并且定位体定位可靠，适合在大批量生产中作为夹具体或作为检具使用。
本发明的目的是通过采用以下技术方案来实现的：
线接触直齿圆锥齿轮定位体的加工方法，该方法包括以下步骤：
(1)根据需要加工的直齿圆锥齿轮的齿形参数，使用三维制图软件绘制所述直齿圆锥齿轮定位体齿形的三维模型；
(2)使用有限元工艺仿真***模拟所述定位体齿形的控制界面，使所述直齿圆锥齿轮与其定位体之间不产生干涉；
(3)将所述定位体齿形的三维模型数据转化为加工中心机床参数，编制定位体的加工程序；
(4)制坯，用车床将合适的棒料车削成所述定位体毛坯；
(5)采用加工中心粗铣所述定位体毛坯，使其形成定位体齿形；
(6)热处理，对上述工艺步骤获得的定位体毛坯进行热处理，以增加所述定位体的硬度；
(7)磨削所述定位体的外圆及端面基准；
(8)采用加工中心精铣所述定位体齿形，使定位体的齿形参数达到步骤(1)的要求；
(9)获得所述定位体的成品，以备应用。
作为本发明的优选技术方案，所述步骤(1)是使用UG三维制图软件绘制所述直齿圆锥齿轮定位体齿形的三维模型。
作为本发明的优选技术方案，所述步骤(2)是使用Deform有限元工艺仿真***模拟所述定位体齿形的控制界面。
作为本发明的优选技术方案，所述直齿圆锥齿轮与所述定位体之间形成线接触。
一种线接触直齿圆锥齿轮定位体，包括直齿圆锥齿轮和齿轮定位体，所述齿轮定位体与直齿圆锥齿轮之间相互接触时，齿轮定位体与直齿圆锥齿轮从大端到小端呈直线接触。
作为本发明的优选技术方案，所述齿轮定位体与直齿圆锥齿轮之间接触线的延长线过分锥顶点。
本发明的有益效果是：相对于现有技术，本发明齿轮定位体与直齿圆锥齿轮从大端到小端呈直线接触，接触线的延长线过分锥顶点。齿轮定位体与直齿圆锥齿轮之间定位可靠，适用在大批量生产中作为夹具体，或作为检具使用。本发明加工制造更加方便，能够保证加工产品的质量，提高了生产效率。
附图说明
下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步说明：
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
线接触直齿圆锥齿轮定位体的加工方法，该方法包括以下步骤：
(1)根据需要加工的直齿圆锥齿轮的齿形参数，使用三维制图软件绘制所述直齿圆锥齿轮定位体齿形的三维模型；
(2)使用有限元工艺仿真***模拟所述定位体齿形的控制界面，使所述直齿圆锥齿轮与其定位体之间不产生干涉；
(3)将所述定位体齿形的三维模型数据转化为加工中心机床参数，编制定位体的加工程序；
(4)制坯，用车床将合适的棒料车削成所述定位体毛坯；
(5)采用加工中心粗铣所述定位体毛坯，使其形成定位体齿形；
(6)热处理，对上述工艺步骤获得的定位体毛坯进行热处理，以增加所述定位体的硬度；
(7)磨削所述定位体的外圆及端面基准；
(8)采用加工中心精铣所述定位体齿形，使定位体的齿形参数达到步骤(1)的要求；
(9)获得所述定位体的成品，以备应用。
本实施例中，所述步骤(1)是使用UG三维制图软件绘制所述直齿圆锥齿轮定位体齿形的三维模型；所述步骤(2)是使用Deform有限元工艺仿真***模拟所述定位体齿形的控制界面，使所述直齿圆锥齿轮与其定位体之间不产生干涉。本实施例经上述工艺步骤所获得的定位体与直齿圆锥齿轮之间可以形成直线接触，并且齿轮定位体与直齿圆锥齿轮之间接触线的延长线过分锥顶点。
如图1所示，线接触直齿圆锥齿轮定位体，包括直齿圆锥齿轮1和齿轮定位体2，所述齿轮定位体2与直齿圆锥齿轮1之间相互接触时，齿轮定位体2与直齿圆锥齿轮1从大端到小端呈直线接触，所述齿轮定位体2与直齿圆锥齿轮1之间接触线的延长线过分锥顶点3。
Claims (6)
1.一种线接触直齿圆锥齿轮定位体的加工方法，其特征是该加工方法包括以下步骤：
（1）根据需要加工的直齿圆锥齿轮的齿形参数，使用三维制图软件绘制所述直齿圆锥齿轮定位体齿形的三维模型，使所述齿轮定位体与直齿圆锥齿轮之间相互接触时，齿轮定位体与直齿圆锥齿轮从大端到小端呈直线接触，并且所述齿轮定位体与直齿圆锥齿轮之间接触线的延长线过分锥顶点；
（2）使用有限元工艺仿真***模拟所述定位体齿形的控制界面，使所述直齿圆锥齿轮与其定位体之间不产生干涉；
（3）将所述定位体齿形的三维模型数据转化为加工中心机床参数，编制定位体的加工程序；
（4）制坯，用车床将合适的棒料车削成所述定位体毛坯；
（5）采用加工中心粗铣所述定位体毛坯，使其形成定位体齿形；
（6）热处理，对上述工艺步骤获得的定位体毛坯进行热处理，以增加所述定位体的硬度；
（7）磨削所述定位体的外圆及端面基准；
（8）采用加工中心精铣所述定位体齿形，使定位体的齿形参数达到步骤（1）的要求；
（9）获得所述定位体的成品，以备应用。
2.根据权利要求1所述线接触直齿圆锥齿轮定位体的加工方法，其特征是：所述步骤（1）是使用UG三维制图软件绘制所述直齿圆锥齿轮定位体齿形的三维模型。
3.根据权利要求1所述线接触直齿圆锥齿轮定位体的加工方法，其特征是：所述步骤（2）是使用Deform有限元工艺仿真***模拟所述定位体齿形的控制界面。
4.根据权利要求1所述线接触直齿圆锥齿轮定位体的加工方法，其特征是：所述直齿圆锥齿轮与所述定位体之间形成线接触。
5.一种线接触直齿圆锥齿轮定位体，包括直齿圆锥齿轮和齿轮定位体，其特征是：所述齿轮定位体与直齿圆锥齿轮之间相互接触时，齿轮定位体与直齿圆锥齿轮从大端到小端呈直线接触。
6.根据权利要求1所述的线接触直齿圆锥齿轮定位体，其特征是：所述齿轮定位体与直齿圆锥齿轮之间接触线的延长线过分锥顶点。
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