[发明专利]滚刀安装轴交角误差对加工齿轮表面误差影响的分析方法

说明书

本发明公开了滚刀安装轴交角误差对加工齿轮表面误差影响的分析方法，滚齿加工时，必须使滚刀轴线和工件轴线符合一定的轴交角。然而，在滚刀安装的时候，可能会存在滚刀安装轴交角误差。由本发明基于已经建立了齿轮齿面仿真模型和滚刀模型并获得理想齿面模型，此方法具有可行性和正确性。本方法是对上述发明所提出的圆柱齿轮滚齿加工的数字仿真方法的运用，在上述发明的步骤三中考虑轴交角误差e_Σ对齿廓的影响。将仿真得到的带有轴交角误差的齿轮端面齿廓与理论渐开线齿廓作对比，对试验滚刀安装轴交角误差对齿廓的影响做进一步分析。

技术领域

本发明涉及一种齿轮表面误差的分析方法，特别是基于滚刀安装轴交角误差对加工齿轮表面误差影响研究方法。属于齿轮加工误差分析技术领域。

背景技术

齿轮作为核心机械基础件，其质量和性能决定了装备的性能和可靠性。齿轮产业已经成为机械通用基础件中规模最大的产业。滚齿加工一般作为齿轮加工的第一道工序。随着工业现代化的发展，对齿轮的制造质量要求越来越高。齿轮的加工精度对齿轮使用性能的好坏起着关键性的作用。齿轮的各项误差都是在加工过程中形成的，齿轮误差实质上就是加工误差。为了提高齿轮的加工精度，必须对齿轮的加工过程进行分析。

(申请号/专利号：201711253601.3“一种基于滚齿加工仿真的理想齿轮表面模型建模方法)”，基于该齿轮表面模型建模方法，首先建立齿轮齿面仿真模型，然后建立滚刀的模型，再把齿轮坐标系变换到和滚刀同一个坐标系中，仿真出滚刀和齿轮啮合的模型，计算出齿轮齿面上沿其法线方向与滚刀距离最近的点来计算滚齿切削厚度，最终可得到齿轮齿面模型。该发明专利只提出了一种理想齿轮表面模型建模方法，并没有滚刀安装轴交角误差对加工齿轮表面误差的影响研究分析。滚齿加工时，必须使滚刀轴线和工件轴线符合一定的轴交角。然而，在滚刀安装的时候，可能会存在滚刀安装轴交角误差。

为此有必要提出一种齿轮表面误差的分析方法，对试验滚刀安装轴交角误差对齿廓的影响做进一步分析。

发明内容

滚齿加工时，必须使滚刀轴线和工件轴线符合一定的轴交角。然而，在滚刀安装的时候，可能会存在滚刀安装轴交角误差。由于“一种基于滚齿加工仿真的理想齿轮表面模型建模方法(申请号/专利号：201711253601.3)”的发明专利中已经建立了齿轮齿面仿真模型和滚刀模型并获得理想齿面模型，此方法具有可行性和正确性。本方法是对上述发明所提出的圆柱齿轮滚齿加工的数字仿真方法的运用，在上述发明的步骤三中考虑轴交角误差e_Σ对齿廓的影响。

本发明采用的技术方案为滚刀安装轴交角误差对加工齿轮表面误差影响的分析方法，滚齿加工时，滚刀轴线与齿轮轴线必须要符合一定的轴交角。滚刀安装轴交角是指滚刀轴线与齿轮轴线之间的最小交错角，轴交角记为∑：

∑＝β₁±β₂+e_Σ (1)

其中β₁为蜗杆分度圆螺旋角，β₂为齿轮分度圆螺旋角，e_Σ为工作轴交角∑的安装误差。

公式(1)中的正负号的选取与滚刀和工件的螺旋角方向有关。滚刀加工斜齿圆柱齿轮时，当滚刀与斜齿轮的螺旋方向一致时，取“-”号；反之，取“+”号。

滚刀和齿轮在节点C处啮合时，滚刀和工件之间的中心距记为a：

a＝r₁+r₂+e_a (2)