[發明專利]基于通用數控銑床的環面蝸輪滾刀CAD/CAM方法

有效

• 申請號: 201710542592.3
• 申請日: 2017-07-05
• 公開（公告）號: CN107322059B
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 李海濤;龍新佳妮;魏文軍;芮成杰;楊杰
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: B23C3/00
• 分類號: B23C3/00;G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種基于四軸及四軸以上聯動通用數控銑床的環面蝸輪滾刀CAD/CAM方法，屬于環面蝸輪滾刀的設計和制造方法。利用環面蝸輪滾刀螺旋面和側后角面成形原理，分別求得均布滾刀左右側螺旋面、左右刃帶終止線和左右側后角面上的點族；將點族導入三維軟件中擬合成滾刀左右側螺旋面、左右刃帶終止線和左右側后角面；根據參數通過簡單特征命令建立剩余曲面結構，得到完整的環面蝸輪滾刀三維模型。將模型導入四軸或四軸以上聯動通用數控銑床系統中，僅通過粗銑、熱處理和精銑三道工序實現滾刀自動化加工。簡化了滾刀加工工藝，提高了滾刀制造精度。

技術領域

本發明涉及一種基于四軸或四軸以上聯動通用數控銑床的環面蝸輪滾刀CAD/CAM方法，屬于環面蝸輪滾刀的設計和制造方法。

背景技術

環面蝸桿傳動與圓柱蝸桿傳動相比，其承載能力強、體積小、傳動效率高且使用壽命長，被廣泛應用于高效、重載場合。但環面蝸桿傳動嚙合理論復雜，嚙合傳動性能對誤差和變形十分敏感，需要高精度的加工制造。然而，環面蝸輪的加工所使用的環面蝸輪滾刀是一種結構復雜、設計和制造難度大的特殊刀具。現有的整體式環面蝸輪滾刀的加工工藝過程繁瑣，需要采用蝸桿數控機床、銑床、熱處理裝備等不同的設備，將車削、磨削、銑削、熱處理以及手工磨削等多種工藝組合起來制造滾刀，多次裝卡工件，不易保證精度，工序復雜且得到的滾刀精度低。滾刀精度不高導致滾切蝸輪的切削性能不高，得到的環面蝸桿副精度不高，嚙合性能欠佳，需要跑合才能正常使用。因此，需要探尋一種脫離傳統復雜繁瑣的加工工藝，并且能夠提高滾刀精度和切削性能的環面蝸輪滾刀設計和制造新方法。

中國農業大學2013年博士論文“包絡環面蝸桿副蝸輪滾刀數控加工技術的研究”提出了一種滾刀后角面的車削加工的設計方法，建立包含刀齒側后角面的滾刀三維模型，并采用銑削的方法初步探討了包含刀齒側后角面的滾刀關鍵曲面在四軸聯動銑床上的直接成形，但這種方法只是關注滾刀刀齒側后角面的銑削成形，沒有考慮刀頂后角面，沒有滾刀的完整制造工藝，還不能用于蝸輪的滾切。中國專利ZL201410613061.5“平面二次包絡環面蝸輪滾刀側后角面的數控磨削加工方法”提出一種基于四軸聯動環面蝸桿磨床的平面二次包絡環面蝸輪滾刀后角面磨削技術，實現了滾刀后角面的自動磨削，并可以按設計的刃帶寬度和后角角度進行磨削，但僅僅是后角面的磨削。都沒有實現基于通用數控銑床的環面蝸輪滾刀的完整設計與制造。

發明內容

本發明的目的是要提供一種在四軸及四軸以上聯動通用數控銑床上，僅通過兩次裝夾和一次熱處理工藝實現環面蝸輪滾刀自動化加工的方法。為了達到本發明的目的所采取的技術方案如下：