[发明专利]一种直廓环面蜗杆副的变参数复合修形方法

权利要求书

1.一种直廓环面蜗杆副的变参数复合修形方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤一：建立蜗杆加工坐标系组

①蜗杆动坐标系

②蜗杆静坐标系

③刀座动坐标系

④刀座静坐标系

步骤二：确定蜗杆加工坐标系组内各个坐标系的相对位置关系

①蜗杆动坐标系的单位基底矢与蜗杆静坐标系的单位基底矢相重合；

②刀座动坐标系的单位基底矢与刀座静坐标系的单位基底矢相重合；

③蜗杆的回转中心线与蜗杆静坐标系的单位基底矢相重合；

④刀座的回转中心线与刀座静坐标系的单位基底矢相重合，且刀座在刀座静坐标系的单位基底矢方向上具有直线运动自由度；

⑤蜗杆静坐标系的单位基底矢与刀座静坐标系的单位基底矢相垂直，其公垂线段记为且公垂线段与蜗杆静坐标系的单位基底矢方向一致，而蜗杆在加工过程中的工艺中心距记为a_d，且

步骤三：确定蜗杆在加工过程中的工艺中心距

工艺中心距的计算公式为a_d＝a+Δa，式中，a_d为工艺中心距，a为蜗杆副中心距，Δa为中心距修形量；

步骤四：确定蜗杆与刀座之间的工艺传动比

工艺传动比的计算公式为i_1d＝i₁₂+Δi，式中，i_1d为工艺传动比，i₁₂为蜗杆副传动比，Δi为传动比修形量；

步骤五：确定刀座的高度修形量

刀座高度修形量记为Δb，其为蜗杆转角的函数，即其表达式为

其中，式中，α为蜗轮分度圆压力角，为蜗杆转角，i₁₂为蜗杆副传动比，Δb为刀座高度修形量，为蜗杆包围蜗轮工作半角，为刀刃直线标称角度，b₀、b₁均为常数，b₀的建议取值范围为-0.1b₂～0.25b₂，b₁的建议取值范围为0.01b₂～0.1b₂，其中，b₂为蜗轮齿宽；

当Δb为正值时，刀座动坐标系的原点O_d位于处于水平位置的蜗杆副中间平面下方；当Δb为负值时，刀座动坐标系的原点O_d位于处于水平位置的蜗杆副中间平面上方；

步骤六：在刀座上安装直线刃车刀，按步骤三至五设置的修形参数，开始进行蜗杆螺旋面的车削加工过程，直至完成蜗杆的修形加工；

步骤七：准备进行蜗轮的滚齿加工，首先准备一把加工用环面滚刀，滚刀的产形面与步骤六中得到的修正型蜗杆的螺旋面相一致，再将滚刀和蜗轮安装到滚齿机上；

步骤八：建立蜗轮加工坐标系组

①蜗轮动坐标系

②蜗轮静坐标系

③滚刀动坐标系，其沿用蜗杆动坐标系

④滚刀静坐标系，其沿用蜗杆静坐标系

步骤九：确定蜗轮加工坐标系组内各个坐标系的相对位置关系

①滚刀动坐标系的单位基底矢与滚刀静坐标系的单位基底矢相重合；

②蜗轮动坐标系的单位基底矢与蜗轮静坐标系的单位基底矢相重合；

③滚刀的回转中心线与滚刀静坐标系的单位基底矢相重合；

④蜗轮的回转中心线与蜗轮静坐标系的单位基底矢相重合；

⑤滚刀静坐标系的单位基底矢与蜗轮静坐标系的单位基底矢相垂直，其公垂线段记为且公垂线段与滚刀静坐标系的单位基底矢方向一致，滚刀在滚刀静坐标系的单位基底矢方向上具有直线运动自由度；

步骤十：设定滚刀加工蜗轮过程中的工艺传动比为蜗杆副传动比i₁₂，设定滚刀加工蜗轮结束后满足等于蜗杆副中心距a；

步骤十一：开始进行蜗轮的滚齿加工过程，直至完成蜗轮的滚齿加工，然后将加工好的蜗杆和蜗轮进行装配，进而得到变参数复合修正型的直廓环面蜗杆副。