[發(fā)明專利]一種插齒刀側(cè)后刀面的單參數(shù)柱面投影雙面成形磨削方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010769293.5
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN112108946B
• 公開（公告）日: 2022-10-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭文超;毛世民;何子明
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: B24B3/58
• 分類號: B24B3/58;B24B1/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 李紅霖

1.一種插齒刀側(cè)后刀面的單參數(shù)柱面投影雙面成形磨削方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)根據(jù)被加工工件的基本參數(shù)與插齒刀的基本參數(shù)確定插齒刀各截面的加工中心距；

所述截面與插齒刀軸線相垂直；

(2)在忽略前角時(shí)，對于插齒刀齒的第j個(gè)截面根據(jù)插齒刀與被被加工齒廓的嚙合關(guān)系，得到所述截面內(nèi)的側(cè)刃離散點(diǎn)；

引入插齒刀軸線方向的刃磨厚度，得到側(cè)刃離散矩陣；

引入前角對厚度方向進(jìn)行修正，得到插齒刀理論側(cè)后刀面離散矩陣；

(3)基于單參數(shù)柱面投影法對插齒刀理論側(cè)后刀面離散矩陣進(jìn)行逼近，得到最優(yōu)擬合柱面；

插齒刀軸線為z軸建立右手正交坐標(biāo)系S_xyz，將步驟(2)得到的插齒刀理論側(cè)后刀面離散矩陣?yán)@x軸旋轉(zhuǎn)一個(gè)角度θ；

之后將若干個(gè)刃磨截面的刃形投影到xoy平面內(nèi)，得到系列投影點(diǎn)，利用曲線擬合所述投影點(diǎn)；

調(diào)整旋轉(zhuǎn)角度，直至各刃磨截面內(nèi)的廓形誤差最小，得到最優(yōu)旋轉(zhuǎn)角度和最優(yōu)擬合曲線；

以所述最優(yōu)擬合曲線為準(zhǔn)線，以z軸線方向?yàn)槟妇€進(jìn)行移動，得到最優(yōu)擬合柱面，作為插齒刀側(cè)后刀面；

步驟(3)中曲線擬合的具體過程為：

以旋轉(zhuǎn)后的第j個(gè)截面為基準(zhǔn)面，將側(cè)刃形在xoy平面內(nèi)進(jìn)行投影，得到投影點(diǎn)；

對基準(zhǔn)截面插齒刀的投影點(diǎn)進(jìn)行參數(shù)曲線擬合，設(shè)插值曲線為l_j，插值函數(shù)為f(x_j)；

對于z軸方向的若干重磨面的系列投影點(diǎn)，分別求其到插值曲線的距離e_ij，記e_ij為各投影點(diǎn)的單參數(shù)柱面擬合誤差，得到誤差矩陣E：

設(shè)數(shù)組E中元素最大值為e_max，則e_max為轉(zhuǎn)角θ下的最大齒形誤差；

求解最大齒形誤差e_max的最小值，得到最優(yōu)旋轉(zhuǎn)角度和對應(yīng)的插值曲線，所述插值曲線為最優(yōu)擬合曲線；

(4)根據(jù)所述插齒刀側(cè)后刀面，設(shè)計(jì)雙面磨削砂輪廓形；

(5)進(jìn)行插齒刀分齒磨削。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插齒刀側(cè)后刀面的單參數(shù)柱面投影雙面成形磨削方法，其特征在于，所述基本參數(shù)包括：被加工工件齒數(shù)z、壓力角α_n0、插齒刀、工件傳動比i_n0和被加工工件齒形。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插齒刀側(cè)后刀面的單參數(shù)柱面投影雙面成形磨削方法，其特征在于，在步驟(4)中，雙面磨削砂輪的軸截面廓形為最優(yōu)擬合柱面的準(zhǔn)線，此時(shí)砂輪中間軸截面為插齒刀齒槽對稱面。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的插齒刀側(cè)后刀面的單參數(shù)柱面投影雙面成形磨削方法，其特征在于，在步驟(5)中，磨削運(yùn)動為砂輪沿柱面投影方向的往復(fù)運(yùn)動，進(jìn)給運(yùn)動為磨削運(yùn)動垂直方向。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的插齒刀側(cè)后刀面的單參數(shù)柱面投影雙面成形磨削方法，其特征在于，采用跨齒分度磨削，跨齒數(shù)為質(zhì)數(shù)，所述質(zhì)數(shù)與插齒刀齒數(shù)無公約數(shù)。