[发明专利]基于可重复刃磨的面齿轮滚刀设计方法

权利要求书

1.基于可重复刃磨的面齿轮滚刀设计方法，其特征在于步骤如下：

(1)选取面齿轮以及与面齿轮啮合的渐开线直齿轮的基本参数。

(2)根据点接触面齿轮传动原理，确定面齿轮插齿加工刀具齿数。

(3)分析建立面齿轮滚齿原理，建立面齿轮滚齿加工坐标系。

(4)根据面齿轮插齿刀齿面方程及插齿刀齿面参数，建立面齿轮滚刀型面基本方程。

(5)分析研究面齿轮滚刀型面边界限制条件，建立面齿轮滚刀型面参数取值范围。

(6)根据面齿轮滚刀型面方程和滚刀型面参数取值范围，将面齿轮滚刀型面方程数值离散化，得到滚刀型面型值点。

(7)通过离散数字化曲面啮合，建立面齿轮滚刀蜗杆基本模型。

(8)根据面齿轮加工精度，确定出面齿轮滚刀精度等级，根据面齿轮滚刀基本参数，确定面齿轮滚刀其他切削参数，设计了可重复刃磨的面齿轮滚刀工程图。

2.根据权利要求1所述的基于可重复刃磨的面齿轮滚刀设计方法，其特征在于：所述步骤(1)中面齿轮基本参数是指面齿轮齿数，渐开线直齿轮齿面参数是指齿数、模数、压力角。

3.根据权利要求1所述的基于可重复刃磨的面齿轮滚刀设计方法，其特征在于：所述步骤(2)中点接触面齿轮传动原理是：对于理论上是线接触的面齿轮传动，由于各种误差的影响，接触面会发生偏移，从而导致不所希望的边缘接触。为了避免这种情况，所使用的齿轮插刀的齿数要比圆柱齿轮的齿数多些(1～3)，这将使接触区局部化，成为点接触面齿轮传动。

4.根据权利要求1所述的基于可重复刃磨的面齿轮滚刀设计方法，其特征在于：所述步骤(3)中面齿轮滚齿原理是指：面齿轮、直齿轮插齿刀具、滚刀三者之间是相互啮合的，其中直齿轮插齿刀具和滚刀之间可看作内啮合，既假想在瞬时传动的每一时刻，滚刀上始终有一点与直齿轮刀具速度矢量相同。因为，直齿轮插齿刀具与面齿轮的对滚运动就能得到面齿轮的齿面，同理，将滚刀与面齿轮作相互旋转运动，与此同时滚刀再作轴向和径向进给就可展成出相同的面齿轮齿面；面齿轮滚齿坐标系是指基于面齿轮滚齿原理建立的面齿轮滚齿加工坐标系。

5.根据权利要求1所述的基于可重复刃磨的面齿轮滚刀设计方法，其特征在于：所述步骤(4)中面齿轮插齿刀齿面方程是指渐开线直齿轮齿面方程，插齿刀齿面参数是指渐开线基圆半径、渐开线角度参数、渐开线齿面参数、渐开线齿面轴向参数，滚刀型面方程为这些参数的函数。

6.根据权利要求1所述的基于可重复刃磨的面齿轮滚刀设计方法，其特征在于：所述步骤(5)中滚刀型面边界限制条件是指：面齿轮滚刀不发生齿根根切的边界限制条件。

7.根据权利要求1所述的基于可重复刃磨的面齿轮滚刀设计方法，其特征在于：所述步骤(6)中滚刀型面方程数值离散化是指：在型面参数在取值范围内离散，然后对应的求取滚刀型面离散点。

8.根据权利要求1所述的基于可重复刃磨的面齿轮滚刀设计方法，其特征在于：所述步骤(7)中滚刀蜗杆基本模型是通过将型面离散点通过样条曲线连接，然后生成面进而生成体完成的。

9.根据权利要求1所述的基于可重复刃磨的面齿轮滚刀设计方法，其特征在于：所述步骤(8)中滚刀切削参数是指：铲削量、侧刃后角、容屑槽深度、容屑槽底圆半径、槽形角以及齿距、齿厚、分度圆螺旋升角等。