渐开线蜗杆成形磨削用砂轮的修整.pdf

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1、·机械研究与应用·2013年第5期(第26卷，总第127期)应用与试验渐开线蜗杆成形磨削用砂轮的修整张彦坤，李志峰(陕西理工学院机械工程学院，陕西汉中723003)摘要：成形磨削与车削相比可显著提高蜗杆的齿形精度和表面质量。根据螺旋面形成原理建立了渐开线蜗杆的齿面方程，利用空间啮合理论计算出了磨削蜗杆所需砂轮的轴向截形，依据此截形数据设计了砂轮数控修整方案，并用修整好的砂轮磨削工件实现蜗杆的数控成形磨削加工。关键词：成形磨削；渐开线蜗杆；截形；修整中图分类号：TG580．6文献标志码：A文章编号：1007—4414(20

2、13)05—0041—03GrindingWheelDressingontheInvoluteWorminFormingGrindingZHANGYan—kun．LIZhi—feng(SchoolofMechanicalEngineering，ShaanxiUniversityofTechnology，HanzhongShanxi723003，China)Abstract：Forminggrindingcanbeusedtoimprovetheprofileaccuracyandsurfacequalityaboutth

3、ewormsignificantlycon—paredwiththemachineturnery．Basedontheformationofhelicoidalsurface，atoothsui~aceequationisdeduced．Thespacialmeshingtheoryisusedtocalculatetheaxialsectionofthegrindingwhee1．Withtheresulttodesigntheroutesofdressingthen，thefinishedgrindingwheeli

4、susedtondthewormtorealizetheCNCformgrindingoftheinvoluteworms．Keywords：formgrinding；involutehelicoidworm；axialsection；dressing1蜗杆磨削加工数学模型的建立渐开线e厂绕z轴作螺旋运动形成渐开螺旋面，将渐开线蜗杆普遍采用车削方式加工，对刀困难、式(1)代入右旋渐开螺旋面方程¨]r=[。()COS0一生产效率低、加工工艺难度大且齿面精度低，随着数0(u)sin0]i+[o(U)sin0+Yo(U)COS

5、0]+pOk得控技术的发展和砂轮修整器在机床上的应用，采用成到：形磨削技术可以显著提高蜗杆的齿形精度和表面光fx=r1)COS(oro++0)+rhsin(or0++0)洁度，进而提高蜗杆副的传动效率和承载能力。{Y=rhsin(o++0)一rhMcos(or0++0)渐开线蜗杆的端面截形是渐开线，如图1所示。：p(2)h＼QJ‘对式(1)中变量U求偏导：。、Mfxorh“COS(oro+)～{Yo=rhMsin(oro+)(3)【=0卜、．、、一把式(3)代人右旋渐开螺旋面上任意一点的法l()tj9线矢量：n=p(xo

6、sin0+YoCOS0)i—p(xoCOS0一图1渐开线蜗杆端面截形y。，sin)+二中得到：p图1中，左右齿槽关于轴对称，基圆半径为rh，fn=prbusin(or0+M+0)右侧渐开线的起点为e，Oe与轴的夹角为。，渐?凡=一prh“c0s(o++0)(4)开线上任意一点M的法线与基圆的切点为a，取【。：2eOa=“作为参变数，根据渐开线的性质，Ma=ea=把式(2)与式(4)代人接触线条件式zn+ancotFb，则渐开线的方程组为：∑+(口一+pcot∑)=0中并与式(1)联立，得+U-4-YbUsinoro0{X

7、。o：=rbCOS(or到由蜗杆齿槽右侧渐开线e厂形成的螺旋面与砂轮的【Y0=rhsin(or0+U)一一rhCOS(or0：+：；)c。。接触条件式：收稿日期：2013—07—08基金项目：国家高档数控机床与基础制造装备科技重大专项“高精度螺纹加工技术及设备(2011ZX04003—021)”作者简介：张彦坤(1986-)，男，河南汤阴人，在读硕士，研究方向：机械装备的设计与制造。·41·应用与试验2013年第5期(第26卷，总第127期)·机械研究与应用·(2)求出接触线在蜗杆坐标系下的坐标值，经坐标变0一rbU(p

8、acot∑+r2)cot(or。+“+)—+2换式(7)得到砂轮的轴向截形，计算结果如图3所Pp示。pZsin等(0+U+0)=。=rhCOS(oro+U+0)+rbttsin(or0+／t+0)Y=rhsin(oro+U+0)一rb／．tCOS(oro+U+0)z=pO(5)y，mny，m(a)左侧渐开线(b)右侧