[发明专利]一种直廓环面蜗杆副的变参数复合修形方法

摘要

一种直廓环面蜗杆副的变参数复合修形方法，步骤为建立蜗杆加工坐标系组；确定蜗杆加工坐标系组内各个坐标系的相对位置关系；确定蜗杆在加工过程中的工艺中心距；确定蜗杆与刀座之间的工艺传动比；确定刀座的高度修形量；在刀座上安装直线刃车刀，完成蜗杆的修形加工；准备进行蜗轮的滚切加工，首先准备一把加工用滚刀，滚刀的产形面与完成了修形加工的蜗杆的螺旋面相一致，再将滚刀和蜗轮安装到滚齿机上；建立蜗轮加工坐标系组；确定蜗轮加工坐标系组内各个坐标系的相对位置关系；设定蜗轮在加工过程中的蜗杆副传动比及蜗杆副中心距；完成蜗轮的滚切加工，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直廓环面蜗杆副。

主权项

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ad，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ad＝a+Δa，式中，ad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i1d＝i12+Δi，式中，i1d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Od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Od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。