专利名称：汽车同步器齿套防脱挡倒锥短幅内摆线旋分加工方法
技术领域：
本发明属于机械加工方法，涉及一种汽车同步器齿套防脱挡倒锥短幅内摆线加工方法。
背景技术：
现代汽车变速箱中，广泛采用同步器完成换挡。同步器齿套上的倒锥可以保证挂入的档位牢固可靠。传统的倒锥加工方法有滚轧法、插齿法、涨挤法等。随着汽车工业技术的发展，汽车生产商不断地设计出各种不同类型、不同性能的汽车，而每种汽车对倒锥都有自己独特的要求。传统的倒锥加工方法因刀具制造困难、生产准备周期比较长等缺陷，已经很难适应飞速发展的汽车工业对各种新型同步器产品的需求。为此，近年来国内外研究人员提出长幅内摆线逼近渐开线的方法实现倒锥的旋分(工件与刀具按一定速比同步回转实现切削和分度，简称旋分)切削加工。该方法存在一个缺陷需要通过多条摆线逼近渐开线。在加工过程中，刀具尖点需要走过每条摆线的轨迹，并且保证工件每个齿槽均被加工，从而，该方法加工效率比较低。另一方面，国外在这方面的研究较早，对应的数控装备较国内先进，但每台进口机床至少要数百万元人民币，成本极高。为了适应我国汽车工业发展对倒锥加工需求，开发新型倒锥加工方法，尽快形成新方法的专利技术已经迫在眉睫。
发明内容
本发明的目的是提供一种汽车同步器齿套防脱挡倒锥短幅内摆线加工方法，该方法不仅继承了倒锥长幅内摆线加工的优点，而且克服了其加工效率较低的缺点。本发明方法加工汽车同步器齿套倒锥基于短幅内摆线逼近渐开线原理。一种汽车同步器齿套防脱挡倒锥短幅内摆线加工方法，其特征是加工之前，根据工件参数，依据短幅内摆线的生成原理，确定该摆线参数跨齿数k、刀尖回转半径e、刀尖点初始位置β。加工时，工件、刀具分别绕工件轴、刀具轴按一定比例高速回转，使刀尖相对工件走过短幅内摆线的轨迹，完成倒锥加工。根据摆线方程，刀尖相对工件的运动轨迹可以表达为1.r = / cos(o),/) + i;’cos((co, - ox)/+ β)
权利要求
1.一种汽车同步器齿套防脱挡倒锥短幅内摆线旋分加工方法，其特征是加工之前，根据工件参数，依据短幅内摆线的生成原理，确定该摆线参数跨齿数k、刀尖回转半径e、刀尖点初始位置β。加工时，工件、刀具分别绕工件轴、刀具轴按一定比例高速回转，使刀尖相对工件走过短幅内摆线的轨迹，完成倒锥加工。
2.根据权利要求1所述的汽车同步器齿套防脱挡倒锥短幅内摆线加工方法，其特征是根据摆线方程， 刀尖相对工件的运动轨迹可以表达为
3.根据权利要求1所述的汽车同步器齿套防脱挡倒锥短幅内摆线加工方法，其特征是跨齿数的确定依据是k < z，并且k与z互为质数；刀尖回转半径e确定的依据是e < r前提下，使摆线花瓣形状逼近渐开线；β的确定依据是在上述两个参数确定的基础上，使倒锥在工件圆周位置正确。
4.根据权利要求1所述的汽车同步器齿套防脱挡倒锥短幅内摆线加工方法，其特征是基于本发明的数控机床需要具有四个运动轴实现工件回转运动的工件轴、实现刀具回转运动的刀具轴、实现刀具相对工件轴向运动的进给轴以及实现刀具相对工件径向运动的进给轴，其中，工件轴与刀具轴相互平行。加工之前，工件、刀具分别绕工件轴、刀具轴回转到相对的初始位置，目的是保证加工过程中刀具相对工件具有正确的切削位置。加工时，工件、刀具分别绕工件轴、刀具轴按一定速比高速回转，首先，刀具相对工件的轴向进给，目的是保证刀具切削倒锥在工件轴线方向上的全长；第二步，刀具相对工件的径向进给，目的是保证刀具切削倒锥在工件齿高方向上的全长；第三步，只有工件、刀具绕工件轴、刀具轴的高速回转运动，其中，刀具绕刀具轴回转附加一定的转速，实现倒锥加工的圆周进给；第四步，在完成第三步基础上，在该切削位置，工件、刀具分别绕工件轴、刀具轴按之前的速比高速回转一段时间，目的是保证完成工件上每个倒锥的加工；第五步，在工件轴与刀具轴转速不变的情况下，进行径向退刀；第六步，工件、刀具分别绕工件轴、刀具轴回转到加工齿槽另一侧倒锥的初始位置，然后依次完成第一步到第五步，从而完成汽车同步器齿套防脱挡倒锥的加工。
全文摘要
一种汽车同步器齿套防脱挡倒锥加工方法，实现倒锥的高精度与高效率的切削加工。基于短幅内摆线生成原理，从摆线逼近渐开线方法发展。在倒锥加工之前，确定摆线的参数包括跨齿数k、刀尖回转半径e、刀尖点初始位置β。跨齿数k决定工件与刀具的转速比、工件回转一周摆线的花瓣数，确定条件k＜0.5z，k与z互为质数；刀尖回转半径e决定摆线花瓣部分的形状，e＜r前提下，使摆线花瓣形状逼近渐开线；刀尖点初始位置β决定了摆线在工件上的圆周位置，使倒锥在工件圆周位置正确。其优点继承了长幅内摆线逼近渐开线倒锥加工方法的优点，与长幅内摆线比较，短幅内摆线与渐开线的近似程度更高，逼近渐开线所需摆线条数少。实现倒锥的高精度切削加工，加工效率高。
文档编号B23D79/00GK103056453SQ20121053776
公开日2013年4月24日 申请日期2012年12月11日 优先权日2012年12月11日
发明者董红林, 赵相菊, 史文霞, 牛静娟, 李越 申请人:天津市达鑫精密机械设备有限公司