微小N次跳牙测量齿轮的制造方法.pdf

本发明为微小n次跳牙测量齿轮的制造方法，解决已有跳牙测量齿轮制造方法工艺复杂，生产效率低，产品精度低的问题。测量齿轮每隔1个正常齿槽加宽n个齿槽，n为自然数，微小n次跳牙测量齿轮的制造方法是用滚切法或磨齿法加工，其步骤如下：(1)用法向导程值为πm的通用不跳牙滚刀或砂轮加工出齿槽宽度相同的微小不跳牙测量齿轮作为坯料，m为齿轮模数，m＜0.4mm，坯料相邻两齿的齿距和齿形与滚刀或砂轮的基本蜗杆的基准齿条的齿距和齿形相等或相符，(2)用法向导程值为(n+1)·πm，齿厚等于不跳牙滚刀或砂轮齿厚加上2δ的滚刀或砂轮加工出微小跳牙测量齿轮的加宽齿槽，δ是被跳牙加宽齿槽的单侧齿面加宽量。

权利要求书
1.  微小n次跳牙测量齿轮的制造方法，其特征在于测量齿轮每隔1个正常齿槽加宽n个齿槽，n为自然数，
微小n次跳牙测量齿轮的制造方法是用滚切法或磨齿法加工，其步骤如下：
(1)用法向导程值为πm的通用不跳牙滚刀或砂轮加工出齿槽宽度相同的微小不跳牙测量齿轮作为坯料，m为齿轮模数，m＜0.4mm，坯料相邻两齿的齿距和齿形与滚刀或砂轮的基本蜗杆的基准齿条的齿距和齿形相等或相符，
(2)用法向导程值为(n+1)·πm，齿厚等于通用不跳牙滚刀或砂轮齿厚加上2δ的滚刀或砂轮加工出微小跳牙测量齿轮的加宽齿槽，δ是被跳牙加宽齿槽的单侧齿面加宽量。

2.  根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于m＝0.15915mm，基本蜗杆的螺旋升角λ＝0°46’，压力角α＝20°，单侧齿面加宽量δ＝0.01～0.06mm。

说明书微小n次跳牙测量齿轮的制造方法
技术领域：
本发明与测量齿轮的加工方法有关。
背景技术：
齿轮精度检测方法按测量元件形式来分类，可分为：测头式齿轮测量仪、齿轮式齿轮测量仪和蜗杆式齿轮测量仪。
齿轮单项几何形状误差测量是以点状测头作测量元件；齿轮综合误差测量是以不跳牙测量齿轮(即高精度正常齿轮)或不跳牙测量蜗杆(即高精度正常蜗杆)，作测量元件；齿轮整体误差测量是以跳牙测量齿轮(或跳牙测量蜗杆)作测量元件。
测量齿轮可分为不跳牙测量齿轮和跳牙测量齿轮。不跳牙测量齿轮用于测量切向综合总偏差、径向综合总偏差等误差项目。跳牙测量齿轮专门用于齿轮整体误差测量。
跳牙测量齿轮的几何特点，可简单地概括为：轮齿部分，每间隔几个齿(可以是间隔1个、或2个、或更多个)，才有一个正常尺寸的齿，它起到测量作用；而该间隔的几个齿的齿厚都被切薄了，它们不作测量用，而仅仅在测量时起传动作用。
跳牙测量齿轮专门用于齿轮整体误差测量仪。由于没有解决跳牙测量齿轮的工业化制造，故在实际应用中，一直是用跳牙测量蜗杆代替跳牙测量齿轮作齿轮整体误差测量的测量元件。故跳牙测量齿轮一直没有在实践中应用。
微小跳牙测量齿轮常指模数小于0.4mm的跳牙测量齿轮。由于其齿部很小，没有有效加工手段，故目前没有相关应用报道。
目前跳牙测量齿轮局限地应用于少部分研究、试验工作中。跳牙测量齿轮齿部的几何特点是：每间隔几个较薄的齿才有一个正常齿厚的齿(即测量齿)。故现在制造跳牙测量齿轮常用腐蚀、粘贴等方法。
腐蚀法，是把常规加工好的、所有齿的齿厚都是正常齿厚的、不跳牙测量齿轮作为坯料，然后每间隔一个齿腐蚀薄几个齿的齿厚参数值，而这被保留下来的、没有被腐蚀的齿就是测量齿。
粘贴法，是把所有齿的齿厚都被切薄的齿轮作为坯料，然后每间隔几个薄齿把一个齿的齿厚用粘贴其他适当厚度材料的方法加大齿厚参数值，这被粘厚至正常齿厚的齿就是测量齿。
总的来说，该两种方法都有一个精度方面的严重缺点，即：腐蚀法易伤及测量齿的齿面精度，或粘贴法所粘出来的测量齿齿面精度不高。测量齿自身的精度不够高，这是作为测量功能所不容忍的，并且这种制造工艺近于手工生产，生产效率低，产品质量差，不适合工业化大生产。
对于微小跳牙测量齿轮(常指模数小于0.4)，由于上面的缺点，故没有相关研究与制造。
发明内容：
本发明的目的是提供一种制造工艺简单，制造精度高，适用于工业化批量生产的微小n次跳牙测量齿轮的制造方法。
本发明是这样实现的：
本发明微小n次跳牙测量齿轮的制造方法，测量齿轮每隔1个正常齿槽加宽n个齿槽，n为自然数，
微小n次跳牙测量齿轮的制造方法是用滚切法或磨齿法加工，其步骤如下：
(1)用法向导程值为πm的通用不跳牙滚刀或砂轮加工出齿槽宽度相同的微小不跳牙测量齿轮作为坯料，m为不跳牙测量齿轮模数，m＜0.4mm，坯料相邻两齿的齿距和齿形与滚刀或砂轮的基本蜗杆的基准齿条的齿距和齿形相等或相符，
(2)用法向导程值为(n+1)·πm，齿厚等于不跳牙滚刀或砂轮齿厚加上2δ的滚刀或砂轮加工出微小跳牙测量齿轮的加宽齿槽，δ是被跳牙加宽齿槽的单侧齿面加宽量。
m＝0.15915mm，基本蜗杆的螺旋升角λ＝0°46’，压力角α＝20°，单侧齿面加宽量δ＝0.01～0.06mm。
本发明制造工艺简单，制造精度高，生产效率高，适用于跳牙测量齿轮的工业化批量生产，解决了跳牙测量齿轮在实际应用中难题。
附图说明：
图1为不跳牙测量齿轮结构图。
图2为不跳牙测量齿分界线和其加工所用滚刀的基本蜗杆。
图3为不跳牙测量齿轮加工示意图。
图4为本发明跳牙滚刀加工一次跳牙测量齿轮示意图。
图5为微小跳牙测量齿轮结构图。
图6为微小跳牙测量齿轮和其加工所用滚刀的基本蜗杆。
具体实施方式：
本发明的制造方法，是用加厚齿厚值的多倍导程滚刀(或蜗杆砂轮)，把常规的、微小的(通常齿轮模数小于0.4mm)、不跳牙测量齿轮加工成微小跳牙测量齿轮。
微小不跳牙测量齿轮制造
不跳牙测量齿轮，即平常所说的测量齿轮。其各单个节距的尺寸皆相等，各齿槽的宽度尺寸亦皆相等，如图1。图中若1号齿与2号齿间的齿间节距为P12，以此类推，则有：
P12＝P23＝P34＝P45＝P56
其制造方法是用常规几何尺寸的高精度滚刀(或砂轮)加工，如图2。这时，不跳牙测量齿轮的齿形、滚刀的齿形都与基本蜗杆(基准齿条)的齿形相符，即滚刀的轴向齿距Px1等于基本蜗杆的轴向齿距Px，也即：
Px1＝Px＝πm πm是不跳牙滚刀基本蜗杆的导程
上述描述可简化一下，便于理解，即被加工的不跳牙测量齿轮展开成分度圆为无穷大的被加工齿条，高精度滚刀以其基准齿条表达，则其滚切加工状态如图3。
该不跳牙测量齿轮制造，可以用：现有高精度滚齿机(如成都宁江机床集团股份有限公司的YM3608精密卧式滚齿机)，配以成都工研科技股份有限公司的AAA级硬质合金小滚刀。相关精度标准有：《通用机械和重型机械用圆柱齿轮标准基本齿条齿廓GB/T1356-2001》、《渐开线圆柱齿轮精度GB/T10095-2001》、《小模数渐开线圆柱齿轮精度GB2363-90》。
微小跳牙测量齿轮制造
a)微小跳牙测量齿轮
微小跳牙测量齿轮可根据使用需要，设计成每间隔一个正常齿槽加宽一个(或二个或任意n个)齿槽(我们这里选用的是“加宽齿槽”方法，而不选用“减薄齿体”，这可使测量齿轮在使用时的测量数据输出的齿序、左右齿面等易于对应)，我们称其为n次跳牙测量齿轮，如图5，n＝1。若图中1号齿与2号齿间的齿间节距为P12，以此类推。因此有：
P12＝P34＝P56
P23＝P45
P12＜P23
Px2＝2Px＝2πm
P23-P12＝P45-P34＝2δ
式中，Px1是不跳牙滚刀基本蜗杆的轴向齿距
Px2是跳牙滚刀的轴向齿距
δ是被跳牙加宽齿槽的单侧齿面加宽量
被跳牙加宽齿槽的加宽量δ值的大小，应使其与被测齿轮间构成的啮合齿轮副的重叠系数小于1。即作为测量元件的微小跳牙测量齿轮与被测齿轮作单面啮合测量时，其啮合的重叠系数小于1。
b)微小跳牙测量齿轮制造
对于滚切加工(磨齿加工亦然)，当滚切法向模数为m的n次跳牙测量齿轮(即每间隔一个齿槽加宽n个齿槽的测量齿轮)，可按以下步骤进行：
第一步：用法向导程值为πm的通常滚刀加工出相同规格的微小不跳牙测量齿轮作为坯料，如前文“微小不跳牙测量齿轮制造”所述方法。
第二步：用法向导程值为(n+1)πm、齿厚等于正常滚刀齿厚加上跳牙测量齿轮齿槽双侧齿面加宽量2δ的滚刀，加工出微小跳牙测量齿轮的加宽齿槽部分，如图4、图6。
c)微小跳牙齿轮实例
加工跳牙测量齿轮的滚刀。参数是：
模数m＝0.15915mm
其基本蜗杆的螺旋升角λ＝0°46’
压力角α＝20°
单侧加宽量δ＝0.01～0.06mm。