[发明专利]一种面齿轮磨削刀具设计方法

权利要求书

1.一种面齿轮磨削刀具设计方法，其特征在于步骤如下：

步骤(1)、确定面齿轮及与面齿轮相啮合的铲形轮的基本设计参数；

步骤(2)、根据点接触面齿轮传动原理，确定面齿轮磨削刀具理论齿数；

步骤(3)、分析面齿轮磨齿加工原理，建立面齿轮磨齿加工坐标系；

步骤(4)、根据面齿轮铲形轮基本设计参数和铲形轮齿面方程，建立面齿轮磨削刀具型面方程；

步骤(5)、根据面齿轮磨削刀具型面方程，将面齿轮磨削刀具型面方程离散化，确定面齿轮磨削刀具的型面点坐标；

步骤(6)、根据磨削砂轮的沟槽理论，通过将磨削刀具型面离散点坐标进行拟合，建立面齿轮磨削刀具的刀体模型；

步骤(7)、根据面齿轮基本设计参数和齿面加工精度及电镀CBN磨粒加工原理，确定面齿轮磨削刀具的结构参数和制造公差，设计了磨削刀具工程图纸。

2.根据权利要求1所述的一种面齿轮磨削刀具设计方法，其特征在于：所述步骤(1)中面齿轮基本设计参数是指面齿轮齿数、模数、压力角，铲形轮基本设计参数是指铲形轮齿数、模数、压力角。

3.根据权利要求1所述的一种面齿轮磨削刀具设计方法，其特征在于：所述步骤(2)中点接触面齿轮传动原理是指：面齿轮和铲形轮在理论上是线接触的，安装和制造误差使得面齿轮接触区发生偏移，产生边缘接触，从而影响面齿轮的使用性能，为了避免这种情况，面齿轮磨削刀具的理论齿数需要比铲形轮齿数多1～3个齿，以使齿面接触区局部化，形成点接触面齿轮传动。

4.根据权利要求1所述的一种面齿轮磨削刀具设计方法，其特征在于：所述步骤(3)中面齿轮磨齿加工原理是指：面齿轮、铲形轮和磨削刀具三者之间是相互啮合的，铲形轮与磨削刀具之间是内啮合的，即面齿轮磨削刀具的端面齿形与铲形轮的端面齿形相同，由于铲形轮与面齿轮的展成运动能够形成面齿轮齿面，因此，将磨削刀具与面齿轮按照传动比关系作旋转运动，同时磨削刀具作轴向进给运动、径向进给运动和附加平动就可以展成加工出相同的面齿轮齿面，面齿轮磨齿加工坐标系是指基于面齿轮磨齿加工原理建立的面齿轮磨齿加工坐标系。

5.根据权利要求1所述的一种面齿轮磨削刀具设计方法，其特征在于：所述步骤(4)中面齿轮铲形轮基本设计参数是指所设计渐开线齿廓的模数、齿数、压力角，铲形轮型面方程是指直齿渐开线齿轮齿面方程，面齿轮磨削刀具型面方程为以上这些参数的函数。

6.根据权利要求1所述的一种面齿轮磨削刀具设计方法，其特征在于：所述步骤(5)中面齿轮磨削刀具型面方程离散化是指：磨削刀具型面参数在取值范围内离散，对应的求取面齿轮磨削刀具型面的离散点坐标。

7.根据权利要求1所述的一种面齿轮磨削刀具设计方法，其特征在于：所述步骤(6)中面齿轮磨削刀具模型是指根据沟槽理论确定刀具的沟槽数和螺旋角，并将磨削刀具型面离散点通过曲线拟合形成样条曲线，然后生成磨削面，最后联立沟槽数和螺旋角，进一步生成磨削刀具刀体模型。

8.根据权利要求1所述的一种面齿轮磨削刀具设计方法，其特征在于：所述步骤(7)中刀具结构参数是指：刀具宽度、沟槽数、螺旋角、CBN磨粒粒度等，刀具制造公差是指：刀具两端面的平行度、齿形公差等。