内斜微线段齿轮电解加工工艺及装备研发.pdf

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1、工艺·装备《电加工与模具》2013年增刊1内斜微线段齿轮电解加工工艺及装备研发郭军军，张全喜，陈远龙(合肥工业大学特种加工研究所，安徽合肥230009)摘要：针对常规机械加工难以解决的内斜微线段齿轮加工问题，提出了一种脉冲电解加工方法。利用可编程控制器(PLC)进行电解加工机床控制系统的设计，实现机床主轴和数控转台的联动。设计制造电解加工工装及片状阴极，优选电解液，选择合适的加工参数进行齿轮加工试验。齿轮精度满足要求，表面质量好，无机械残余应力，无须进行后续加工。关键词：内斜齿轮；微线段齿轮；脉冲电解加工；控制系统；工装夹具中图分类号：TG662文献标识码：A文章编号：1009—

2、279X(2013)S1—0055—04TheDevelopmentofElectrochemicalMachiningTechnologyandEquipmentforInnerHelicalGearwithMicro—segmentProfile·GuoJunjLln，ZhangQuanxi，ChenYuanlong(HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，China)Abstract：Thispaperintroducespulseaelectrochemicalmachiningmethodtosolvetheproblemofpr

3、ocessinginnerhelicalgearwithmicro—segmentprofile，whichishardtobeprocessedbyconventionalmachining．UsingthetechnologyofPLCanddesigningthecontrolsystemcombinedthemovementofNCrotarytablewithmachinetoolspindle．Developtheelectrochemicalfrockanddisc—formelectrode．Choosepreferredelectrolyteandappropr

4、iatemachiningparametertoprocessgear．Gearaccuracymeetstherequirement．Gearhavefinesurfacequalityandnomechanicalresidualstress，anddonotneedsub—sequentprocessing．Keywords：innerhelicalgear；gearwithmicro—segmentprofile；pulseelectrochemicalmachining；controlsystem；frock微线段齿轮是近年来发明的一种新型齿轮，其最终工序，可避免常规加

5、工中作为最终工序的热处齿廓曲线是由微线段组成的，类似于分阶式圆弧齿理缺陷而导致齿轮报废的巨大损失。内斜微线段齿廓的一种曲线，与渐开线齿轮相比具有强度高、传动轮见图1，齿轮参数见表1。效率高、温升小等特点u1J。内斜微线段齿轮主要表1内斜微线段齿轮参数应用于行星齿轮传动中，基于结构尺寸等考虑，外齿项目数值项目数值圈厚度较薄，且为硬齿面，常规加工方法在热处理后齿数／个85法向变位系数x0．85极易变形，无法保证加工质量。齿轮电解加工不受模数m／mm1．15法向压力角／o20工件硬度和外形结构的限制，所需工装简单，成本齿宽mm17初始压力角／。10齿顶圆直径／mm107．5压力角增量广

6、0．0006低，加工效率高。利用电解加工不受材料机械、物理齿根圆直径／mm113．3初始基圆直径／mm81861l性能限制的优势，在齿轮淬火之后将电解加工作为基圆直径／mm100齿顶高系数1螺旋角／。25侧隙系数0．25收稿日期：2013—02—22基金项目：国家自然科学基金资助项目(51075111)变位量／mm0．98第一作者简介：郭军军，男，1988年生，硕士研究生。—55—《电加工与模具》2013年增刊1工艺·装备mm的圆环，与内径103mm的工件毛坯相配合。加工前先在放阴极片的位置安装此圆环(圆环中心线与阴极杆中心线重合)，控制主轴进给到工件位置，使工件与圆环中心线重合

7、，此时固定下工装的位置。抬起主轴，将圆环取下，换上阴极片，这样就保证了工具和工件的相对位置。图1内斜微线段齿轮1脉冲电解加工原理脉冲电解加工是一种周期性间歇供电的加工方式，工件阳极在脉冲电流的作用下，在电解液中发生周期性的阳极溶解。在脉冲的断电间隙内，电解液能及时带走加工产生的热量与电解产物，脉冲结束时，加工间隙内的电场、流场、电化学特性又恢复到起始状态。采用高频微秒级脉冲电解加工，使加工1．导电铜块2，F工装3．工件4上工装5阴极片问隙内的理化特性发生明显变化，可采用更小的加6