[發(fā)明專利]一種任意連續(xù)回轉(zhuǎn)體螺旋面的加工及檢測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410457861.2
• 申請日: 2014-09-10
• 公開（公告）號: CN104384621A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張光輝;陳永洪;羅文軍
• 申請（專利權(quán)）人: 張光輝;陳永洪
• 主分類號: B23F13/00
• 分類號: B23F13/00;B23F13/02;B23Q17/20
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51214
• 代理人: 鄧瑞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于機械加工與測量領(lǐng)域，特別是屬于任意連續(xù)回轉(zhuǎn)體螺旋面的加工與檢測方法。

背景技術(shù)

回轉(zhuǎn)體螺旋面是構(gòu)成各種蝸桿、螺桿及凸輪等齒面的基本元素。在多數(shù)情況下，回轉(zhuǎn)體螺旋面具有變螺距、變齒形及變齒厚的特點，需要專用設(shè)備或改造現(xiàn)有機床才能完成該類零件的齒面加工與檢測，這種加工及檢測方法通用性差、加工成本高、效率低及精度低等不足。

隨著數(shù)控技術(shù)和刀具材料的發(fā)展，淬火后的硬車技術(shù)、硬齒滾齒技術(shù)及硬齒切齒技術(shù)等逐步在軸承滾道加工、漸開線齒輪滾齒及弧齒錐齒輪切齒等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，代替了原有的磨削精加工工藝。而現(xiàn)有的螺旋面加工方法中的精加工仍以展成法磨削加工為主，存在機床復(fù)雜、成本高及效率低等不足。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種任意連續(xù)回轉(zhuǎn)體螺旋面的加工及檢測方法，解決了現(xiàn)有螺旋面加工與檢測方法需要采用專用機床加工，成本高，效率低的技術(shù)問題。

本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種任意連續(xù)回轉(zhuǎn)體螺旋面的加工及檢測方法，從連續(xù)回轉(zhuǎn)體螺旋面的頂部到根部將其離散成一系列的連續(xù)回轉(zhuǎn)螺旋線，再從該連續(xù)回轉(zhuǎn)螺旋線的一端到另一端將其離散成一系列的離散點；然后將連續(xù)回轉(zhuǎn)螺旋線上的每兩相鄰離散點擬合；采用數(shù)控系統(tǒng)對連續(xù)回轉(zhuǎn)體螺旋面進行螺旋面加工或測量，使刀具或量具以上述擬合得到的連續(xù)回轉(zhuǎn)螺旋線為軌跡，從連續(xù)回轉(zhuǎn)體螺旋面的頂部到根部完成整個螺旋面的加工或測量。

進一步，所述刀具為雙尖點車刀，在具有工件回轉(zhuǎn)功能及刀具能沿工件軸向和徑向移動的數(shù)控系統(tǒng)上可對連續(xù)回轉(zhuǎn)體螺旋面進行加工。

進一步，所述量具為球狀測頭，在具有工件回轉(zhuǎn)功能及量具能沿工件軸向和徑向移動的齒輪測量中心上可對連續(xù)回轉(zhuǎn)體螺旋面進行誤差檢測。

進一步，所述連續(xù)回轉(zhuǎn)體螺旋面為圓柱蝸桿齒面、圓錐蝸桿齒面、環(huán)面蝸桿齒面或鼓形蝸桿齒面。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于：適用于各種齒形的圓柱蝸桿齒面、圓錐蝸桿齒面、環(huán)面蝸桿齒面和鼓形蝸桿齒面，以及其他任意連續(xù)回轉(zhuǎn)體螺旋面的齒面車削加工與誤差檢測，解決了復(fù)雜螺旋面對專用機床的依賴問題，具有螺旋面加工機床一機多用、通用性強、成本低、效率高及精度高的特點。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所涉及的任意連續(xù)回轉(zhuǎn)體螺旋面的坯體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明所涉及的任意連續(xù)回轉(zhuǎn)體螺旋面的離散原理圖。

圖3為本發(fā)明所涉及的任意連續(xù)回轉(zhuǎn)體螺旋面的加工原理圖。

圖4為本發(fā)明所涉及的任意連續(xù)回轉(zhuǎn)體螺旋面的檢測原理圖。

其中，1為任意連續(xù)曲線為母線的復(fù)雜螺旋面，2為螺旋面上的螺旋線，3為螺旋線上的離散點，4為切斷車刀，5為測頭。

具體實施方式

一種任意連續(xù)回轉(zhuǎn)體螺旋面的加工及檢測方法，包括以下步驟：

1.確定加工及檢測軌跡：從連續(xù)回轉(zhuǎn)體螺旋面的頂部到根部將其離散成一系列的連續(xù)回轉(zhuǎn)螺旋線，再從該連續(xù)回轉(zhuǎn)螺旋線的一端到另一端將其離散成一系列的離散點；最后將連續(xù)回轉(zhuǎn)螺旋線上的每兩相鄰離散點擬合，從而得到加工及檢測軌跡。

2.采用數(shù)控系統(tǒng)對連續(xù)回轉(zhuǎn)體螺旋面進行螺旋面加工或測量，使刀具或量具以上述擬合得到的連續(xù)回轉(zhuǎn)螺旋線為軌跡，從連續(xù)回轉(zhuǎn)體螺旋面的頂部到根部完成整個螺旋面的加工或測量。

下面以結(jié)合具體實施例和附圖對本發(fā)明作進一步的說明。

一.任意連續(xù)回轉(zhuǎn)體螺旋面的加工方法

參見圖1和圖2，在任意連續(xù)曲線為母線的復(fù)雜螺旋面1的固連坐標(biāo)系中，可將其表示為：

f(u,v)＝0??????(1)

式(1)中，u為螺旋面在其直徑方向的變化參數(shù)，v為螺旋面在其圓周方向的變化參數(shù)。

從復(fù)雜螺旋面1的齒頂?shù)烬X根，將復(fù)雜螺旋面1離散為一系列的連續(xù)螺旋線2，在固連坐標(biāo)系中可表示為：