[發明專利]一種平面二次包絡環面滾刀的測量方法

有效

• 申請號: 201410054895.7
• 申請日: 2014-02-18
• 公開（公告）號: CN103791869A
• 公開（公告）日: 2014-05-14
• 發明（設計）人: 石照耀;閆璐;于渤
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G01B21/00
• 分類號: G01B21/00;G01B21/20
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 紀佳

技術領域

本發明涉及一種平面二次包絡環面滾刀的測量方法，屬于精密測試技術與儀器、機械傳動技術和金屬切削刀具領域。?

背景技術

平面二次包絡環面蝸桿副是在機械工業朝著高速、重載、高效方向發展的背景下產生的，是機械傳動中的基礎件。這種蝸桿副具有多齒嚙合、瞬時雙線接觸、曲率半徑大、接觸線與相對滑動速度夾角大等特點，使其承載能力大、傳動效率高、易自動潤滑、使用壽命長。?

隨著科學技術的發展，對環面蝸桿傳動系統的精度提出了越來越高的要求，而利用展成法加工蝸輪的平面二次包絡環面滾刀，由于其形狀復雜，又缺乏檢測手段，其質量控制一直是平面二次包絡環面蝸桿副生產中的技術難題，這也影響了平面二次包絡環面蝸桿這一優點突出的蝸桿傳動性能展現和實際應用的擴大。?

迄今對平面二次包絡環面滾刀的研究主要集中在數字化建模方面：如直錐面二次包絡環面蝸桿蝸輪滾刀的螺旋面方程、刃口方程、螺旋升角及側刃后角計算公式等。?

平面二次包絡環面滾刀的精密測量成為了這一領域的研究空白。為提升平面二次包絡環面蝸桿傳動的質量，加快環面蝸桿傳動的推廣應用，急需解決二次包絡環面滾刀的測量問題。?

發明內容

為了實現平面二次包絡環面滾刀的測量，本發明提供了一種專用滾刀測量機，可以對平面二次包絡環面滾刀的切削刃螺旋線誤差、刃口齒形誤差及容屑槽周節誤差進行高精度測量。?

本發明解決技術問題所采用的方案參照國家標準（GB/T6084-2001）齒輪滾刀通用技術條件。平面二次包絡環面滾刀測量所采用的方法包括如下步驟：?

1、建立滾刀各項誤差的數學模型?

i）根據空間嚙合原理建立平面二次包絡環面滾刀對應蝸桿的齒面數學模型，如公式（1）所示：?

其中S₁(O₁-x₁,y₁,z₁)和S₂(O₂-x₂,y₂,z₂)分別是與平面二次包絡環面蝸桿和蝸輪固連的運動坐標系，是蝸桿自起始位置繞回轉軸轉過的角，是蝸輪自起始位置繞回轉軸轉過的角，建立一個軸線與蝸輪軸線重合的圓錐，并且母平面與該圓錐相切，u是母平面上點到母平面與圓錐切線的距離，t是母平面上該點處與u垂直的軸上的坐標值，i₁₂是蝸桿與蝸輪的傳動比，a是蝸桿與蝸輪的中心距，r_b是蝸輪的主基圓半徑，β是蝸輪的母平面傾斜角，在二包滾刀測量機上新建一運動坐標系S(O-X,Y,Z)，使S(O-X,Y,Z)與S₁(O₁-x₁,y₁,z₁)重合，因此上述公式在機床的測量坐標系中可表示為f(X,Y,Z)=0；?

ii）在平面二次包絡環面滾刀的對應蝸桿齒面數學模型的基礎上，根據滾刀切削刃螺旋線誤差、刃口齒形誤差和容屑槽周節誤差的定義，建立三項誤差的數學模型：?

切削刃螺旋線誤差的數學模型如公式（2）所示：?