[发明专利]插齿加工渐开线齿轮齿廓表面的三维建模方法

说明书

本发明实施例提供一种插齿加工渐开线齿轮齿廓表面的三维建模方法，包括:根据刀具与齿轮的参数，模拟所述刀具一次径向进给的加工运动，建立插齿加工的三维模型；根据插齿加工的三维模型，模拟插齿加工的周向直线进给和周向转动进给，建立一个加工全齿廓的三维模型；根据一个加工全齿廓的三维模型，在工件上沿圆周方向重复构建加工全齿廓的三维模型直至加工完成，获得加工齿轮的三维模型。本发明通过模拟加工方式来建立加工齿轮的三维模型，能够非常直观反映加工成形的齿轮实际的表面状况，因此研究人员能够通过三维模型极其方便的研究齿轮表面的特征与特性，且具有直观性好、效率高和精度高的优点。

技术领域

本发明涉及信息技术领域，具体而言，涉及一种插齿加工渐开线齿轮齿廓表面的三维建模方法。

背景技术

研究齿轮齿廓表面形态等，通常采用二维作图法或者二维建模法，例如绘制插刀残余轨迹构建的渐开线加工齿廓二维图，采用样条曲线通过插刀残余轨迹交点连接构建理论渐开线齿廓。然而这类方法样条曲线生成具有不确定性，效率低，精度差，得不到成形表面三维形状，直观性差，也导致无法对齿轮表面做进一步研究。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种插齿加工渐开线齿轮齿廓表面的三维建模方法，以改善现有技术中难以在模型中呈现齿轮的三维形状，进而导致难以进行齿轮表面的微观研究的问题。

本发明较佳实施例提供：

插齿加工渐开线齿轮齿廓表面的三维建模方法，包括:

根据刀具与齿轮的参数，模拟所述刀具一次径向进给的加工运动，建立插齿加工的三维模型；

根据插齿加工的三维模型，模拟插齿加工的周向直线进给和周向转动进给，建立一个加工全齿廓的三维模型；

根据一个加工全齿廓的三维模型，在工件上沿圆周方向重复构建加工全齿廓的三维模型直至加工完成，获得加工齿轮的三维模型。

进一步的，所述建立一个加工全齿廓的三维模型，具体包括：

根据插齿加工的三维模型，模拟插齿加工的周向直线进给和周向转动进给，所述刀具向正方向周向直线进给且周向转动进给若干次；

根据插齿加工的三维模型，模拟插齿加工的周向直线进给和周向转动进给，所述刀具向反方向周向直线进给且周向转动进给若干次。

进一步的，所述刀具从齿廓居中位置向正方向进给或者向反方向进给。

进一步的，所述建立一个加工全齿廓的三维模型步骤之后，还包括：

根据一个加工全齿廓的三维模型，建立理论齿廓曲面。

进一步的，所述建立理论齿廓曲面，具体包括：

根据一个加工全齿廓的三维模型上，在垂直齿轮轴线的平面上构建刀纹坐标点的齿廓曲线；

根据齿廓曲线，建立理论齿廓曲面。

进一步的，根据所述一个加工全齿廓的三维模型与所述理论轮廓曲面，获取齿的表面粗糙度。

进一步的，所述建立插齿加工的三维模型的步骤之前，还包括：

根据刀具与齿轮的参数，建立插齿加工的二维模型。

本发明的有益效果是：