CN111097977A - 一种齿轮加工的无理论误差分度方法、分齿机构 - Google Patents

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Abstract

一种齿轮加工的无理论误差分度方法，具体包括以下步骤：S1：判断被加工齿轮所处的加工状态，齿槽加工状态时进行步骤2，需分齿时则进行步骤4；S2：启动数控机床主轴，其旋转运动由输入轴传递给齿2，齿2按照1:1的传动比传递给齿3；S3：分齿运动离合器松开，齿4空转，螺旋运动离合器闭合，运动由齿8传给齿9，并进入步骤6；S4：停止数控机床主轴运动，分齿运动离合器闭合，螺旋运动离合器松开；S5：启动数控机床主轴的旋转运动，运动由齿4传递给齿6，并进入步骤6；S6：输出从动齿轮经运动输出轴传递给待加工齿轮控制其旋转或分度。本发明结构简单，支持齿轮螺旋和分度，运作流畅方便；分度操作直接便捷，精度高，无理论误差。

Description

一种齿轮加工的无理论误差分度方法、分齿机构
技术领域
本发明涉及齿轮加工技术领域，更具体地，涉及一种齿轮加工的无理论误差分度方法、分齿机构。
背景技术
运用半展成法加工螺旋内齿、人字齿等齿轮时，先利用刀具加工出单条或若干条齿槽，然后需将待加工齿轮旋转分度以进行下条或下若干条齿槽的加工。
一般分齿机构的分度头为1:40的，即摇手柄40圈，分度头转1圈，若所需铣齿个数不是40的整数倍，则需要选择与齿数成整数倍的分度盘进一步确认旋转孔数。若没有分度盘或者齿数不能被360°整除，则无法确认旋转角度，严重影响了齿轮加工精度，并且即使是分度盘也存在误差。
除了使用分度盘较为精确的进行分度，常用的还有以伺服控制的方式控制被加工齿轮每次旋转固定整数角度，再进行齿槽加工，此种分度方式将误差分摊至每一个齿，并消除每次旋转一个齿对应角度的累计误差，但是明显的，此种分度方式理论上即存在一定误差。
因此，根据半展成法的运动要求，设计出一种旋转分度精度可控，操作简便的分齿机构，并设计出一种无理论误差的分度方法显得十分必要。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提出一种齿轮加工的无理论误差分度方法、分齿机构。
本发明采用的具体技术方案如下：
一种齿轮加工的无理论误差分度方法，具体包括以下步骤：
S1：判断被加工齿轮所处的加工状态，当处在齿槽加工状态时进行步骤2，当完成一个齿槽的加工需要分齿进行下一齿槽的加工时则进行步骤4；
S2：启动数控机床主轴，其旋转运动由输入轴传递给机床主轴运动输入主动齿轮，机床主轴运动输入主动齿轮按照1:1的传动比传递给机床主轴运动输出从动齿轮；
S3：分齿运动离合器松开，分齿运动输入主动齿轮空转，螺旋运动离合器闭合，运动由螺旋运动输入主动齿轮传给螺旋运动输出从动齿轮，并进入步骤6；
S4：停止数控机床主轴运动，分齿运动离合器闭合，螺旋运动离合器松开；
S5：启动数控机床主轴的旋转运动，运动由分齿运动输入主动齿轮传递给分齿运动输出从动齿轮，并进入步骤6；
S6：输出从动齿轮经运动输出轴传递给固定夹在其上的待加工齿轮控制其旋转或分度。
优选的，所述分齿运动输入主动齿轮与螺旋运动输入主动齿轮空套在轴上，所述机床主轴运动输入主动齿轮、机床主轴运动输出从动齿轮、分齿运动输出从动齿轮与螺旋运动输出从动齿轮固定在其轴上。
优选的，所述分齿运动输入主动齿轮与螺旋运动输入主动齿轮分别由分齿运动离合器和螺旋运动离合器的开闭控制其是否旋转。
优选的，所述机床主轴运动输入主动齿轮与机床主轴运动输出从动齿轮、分齿运动输入主动齿轮与分齿运动输出从动齿轮、螺旋运动输入主动齿轮与螺旋运动输出从动齿轮分别相互啮合。
优选的，所述三对相互啮合的齿轮的中心距相等。
优选的，所述螺旋运动输入主动齿轮与螺旋运动输出从动齿轮的传动比为1:1。
优选的，所述分齿运动输出从动齿轮的齿数应该与被加工齿轮齿数成整数倍关系。
优选的，所述分齿运动输入主动齿轮的齿数作为360的除数，商为有理数。
一种齿轮加工的无理论误差分齿机构的分齿机构，包含上述方法中的夹具传动结构。
本发明的有益效果为：
（1）结构简单，支持齿轮螺旋和分度运动，运作流畅方便；
（2）分度操作直接便捷，精度高，无理论误差。
附图说明
图1为本发明理论误差分度方法流程图；
图2为本发明分齿机构机床内部的夹具传动结构示意图；
图3为本发明分齿机构机床结构示意图。
1、输入轴；2、机床主轴运动输入主动齿轮；3、机床主轴运动输出从动齿轮；4、分齿运动输入主动齿轮；5、分齿运动离合器；6、分齿运动输出从动齿轮；7、螺旋运动离合器；8、螺旋运动输入主动齿轮；9、螺旋运动输出从动齿轮；10、运动输出轴。
具体实施方式
下面结合具体实施例进一步说明本发明。除非特别说明，本发明实施例中采用的原料和方法为本领域常规市购的原料和常规使用的方法。
实施例1
如图2、3所示，根据加工螺旋/人字齿轮的运动要求，设计出一种齿轮加工的无理论误差分齿机构的分齿机构，包含机床主轴运动输入主动齿轮（2）与机床主轴运动输出从动齿轮（3）、分齿运动输入主动齿轮（4）与分齿运动输出从动齿轮（6）、螺旋运动输入主动齿轮（8）与螺旋运动输出从动齿轮（9）三对相互啮合的齿轮，三对相互啮合的齿轮的中心距分别相等，同时，机床主轴运动输入主动齿轮（2）与机床主轴运动输出从动齿轮（3）、螺旋运动输入主动齿轮（8）与螺旋运动输出从动齿轮（9）的传动比均为1:1。
分齿运动输入主动齿轮（4）与螺旋运动输入主动齿轮（8）空套在轴上，所述机床主轴运动输入主动齿轮（2）、机床主轴运动输出从动齿轮（3）、分齿运动输出从动齿轮（6）与螺旋运动输出从动齿轮（9）固定在其轴上，分齿运动输入主动齿轮（4）与螺旋运动输入主动齿轮（8）分别由分齿运动离合器（5）和螺旋运动离合器（7）的开闭控制其是否旋转。
分齿运动输出从动齿轮（6）的齿数应该与被加工齿轮齿数成整数倍关系，分齿运动输入主动齿轮（4）的齿数作为360的除数，商为有理数。
如若待加工齿轮的齿数为17，设定分齿运动输入主动齿轮（4）齿数为20（做360的除数商为18，为有理数，满足设计要求），齿数17无法被360整除以确定具体的旋转角度，因此根据上述要求，可利用展成法加工出齿数为待加工齿轮齿数1倍且与分齿运动输入主动齿轮（4）啮合的分齿运动输出从动齿轮（6），则齿数同样为17。根据齿轮啮合的原理，分齿运动输入主动齿轮（4）转动18°，即转动一个齿，分齿运动输出从动齿轮（6）也必定转动一个齿，即能准确转动（360/17）°，从而控制待加工齿轮转动一个齿对应的度数，实现精准分度运动，无理论误差。
实施例2
如图1所示，一种基于上述实施例1分齿机构的无理论误差分度方法，具体包括以下步骤：
步骤1：判断被加工齿轮所处的加工状态，当处在齿槽加工状态时进行步骤2，当完成一个齿槽的加工需要分齿进行下一齿槽的加工时则进行步骤4；
步骤2：启动数控机床主轴，其旋转运动由输入轴（1）传递给机床主轴运动输入主动齿轮（2），机床主轴运动输入主动齿轮（2）按照1:1的传动比传递给机床主轴运动输出从动齿轮（3）；
步骤3：分齿运动离合器（5）松开，分齿运动输入主动齿轮（4）空转，螺旋运动离合器（7）闭合，运动由螺旋运动输入主动齿轮（8）传给螺旋运动输出从动齿轮（9），并进入步骤6；
步骤4：停止数控机床主轴运动，分齿运动离合器（5）闭合，螺旋运动离合器（7）松开，螺旋运动输入主动齿轮（8）空转；
步骤5：启动数控机床主轴的旋转运动，控制分齿运动输入主动齿轮（4）转动一个齿槽，该运动传递给分齿运动输出从动齿轮（6），控制分齿运动输出从动齿轮（6）转动一个齿槽，并进入步骤6；
步骤6：输出从动齿轮（9或6）经运动输出轴（10）传递给固定夹在其上的待加工齿轮控制其旋转或分度。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种齿轮加工的无理论误差分度方法，具体包括以下步骤：
S1：判断被加工齿轮所处的加工状态，当处在齿槽加工状态时进行步骤2，当完成一个齿槽的加工需要分齿进行下一齿槽的加工时则进行步骤4；
S2：启动数控机床主轴，其旋转运动由输入轴（1）传递给机床主轴运动输入主动齿轮（2），机床主轴运动输入主动齿轮（2）按照1:1的传动比传递给机床主轴运动输出从动齿轮（3）；
S3：分齿运动离合器（5）松开，分齿运动输入主动齿轮（4）空转，螺旋运动离合器（7）闭合，运动由螺旋运动输入主动齿轮（8）传给螺旋运动输出从动齿轮（9），并进入步骤6；
S4：停止数控机床主轴运动，分齿运动离合器（5）闭合，螺旋运动离合器（7）松开；
S5：启动数控机床主轴的旋转运动，运动由分齿运动输入主动齿轮（4）传递给分齿运动输出从动齿轮（6），并进入步骤6；
S6：输出从动齿轮（9或6）经运动输出轴（10）传递给固定夹在其上的待加工齿轮控制其旋转或分度。
2.根据权利要求1所述的无理论误差分度方法，其特征在于，所述分齿运动输入主动齿轮（4）与螺旋运动输入主动齿轮（8）空套在轴上，所述机床主轴运动输入主动齿轮（2）、机床主轴运动输出从动齿轮（3）、分齿运动输出从动齿轮（6）与螺旋运动输出从动齿轮（9）固定在其轴上。
3.根据权利要求2所述的无理论误差分度方法，其特征在于，所述分齿运动输入主动齿轮（4）与螺旋运动输入主动齿轮（8）分别由分齿运动离合器（5）和螺旋运动离合器（7）的开闭控制其是否旋转。
4.根据权利要求1或2所述的无理论误差分度方法，其特征在于，所述机床主轴运动输入主动齿轮（2）与机床主轴运动输出从动齿轮（3）、分齿运动输入主动齿轮（4）与分齿运动输出从动齿轮（6）、螺旋运动输入主动齿轮（8）与螺旋运动输出从动齿轮（9）分别相互啮合。
5.根据权利要求4所述的无理论误差分度方法，其特征在于，所述三对相互啮合的齿轮的中心距相等。
6.根据权利要求4所述的无理论误差分度方法，其特征在于，所述螺旋运动输入主动齿轮（8）与螺旋运动输出从动齿轮（9）的传动比为1:1。
7.根据权利要求4所述的无理论误差分度方法，其特征在于，所述分齿运动输出从动齿轮（6）的齿数应该与被加工齿轮齿数成整数倍关系。
8.根据权利要求4所述的无理论误差分度方法，其特征在于，所述分齿运动输入主动齿轮（4）的齿数作为360的除数，商为有理数。
9.一种齿轮加工的无理论误差分齿机构，包含权利要求1-8任一所述方法中的夹具传动结构。
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