【技术实现步骤摘要】
一种线接触弧齿锥齿轮副数控加工方法
本专利技术所属弧齿锥齿轮加工
，具体涉及一种线接触弧齿锥齿轮副精确、高效的数控加工方法。
技术介绍
弧齿锥齿轮是螺旋锥齿轮中的一种，被广泛应用于装备制造业、交通运输业、工程机械、航空航天、军工装备等领域。目前有关我国弧齿锥齿轮加工的研究成果大多集中于产形轮原理、局部共轭原理以及改进的局部综合法等，并提出了相应的齿面修正方法。但随着数控技术的发展，以局部共轭原理为核心的齿面修正理论不能充分发挥数控技术的优势，对高档数控机床提升弧齿锥齿轮啮合接触质量方面显现出明显的不足。因此，弧齿锥齿轮的设计制造理论应回归于线接触的共轭啮合。但目前针对线接触弧齿锥齿轮的加工技术存在以下问题：(1)基于传统加工机床的局部共轭原理，因受到机械结构及切削运动的限制，没有严格按照产形轮原理加工，致使加工出的齿轮副无法实现共轭啮合，需要依靠修形满足局部共轭接触条件；(2)采用现有的切齿方法进行齿面加工，得到的实际加工齿面与线接触共轭齿面仍存在较大偏差；(3)基于局部共轭原理所提出的...
【技术保护点】
1.一种线接触弧齿锥齿轮副数控加工方法，其特征在于，步骤包括：/n步骤1)、确定大轮加工方法，建立其切齿运动模型，计算大轮刀具参数和机床调整参数，根据齿轮啮合原理，获得大轮加工齿面；/n步骤2)、建立线接触弧齿锥齿轮共轭啮合坐标系，确定大轮和小轮坐标系的位置关系，基于齿轮啮合原理，获得与大轮加工齿面线接触共轭啮合的小轮理论齿面，并确定共轭齿面两类界限线的数学模型；/n步骤3)、基于传统的摇台式铣齿机床建立改进的小轮切齿运动模型，确定刀具与齿坯的相对位置关系，根据齿轮啮合原理，获得新型加工方法的小轮加工齿面；/n步骤4)、对所求得的小轮齿面进行离散化处理，并根据所求共轭齿面两...
【技术特征摘要】
1.一种线接触弧齿锥齿轮副数控加工方法，其特征在于，步骤包括：
步骤1)、确定大轮加工方法，建立其切齿运动模型，计算大轮刀具参数和机床调整参数，根据齿轮啮合原理，获得大轮加工齿面；
步骤2)、建立线接触弧齿锥齿轮共轭啮合坐标系，确定大轮和小轮坐标系的位置关系，基于齿轮啮合原理，获得与大轮加工齿面线接触共轭啮合的小轮理论齿面，并确定共轭齿面两类界限线的数学模型；
步骤3)、基于传统的摇台式铣齿机床建立改进的小轮切齿运动模型，确定刀具与齿坯的相对位置关系，根据齿轮啮合原理，获得新型加工方法的小轮加工齿面；
步骤4)、对所求得的小轮齿面进行离散化处理，并根据所求共轭齿面两类界限线的数学模型确定齿面有效接触区，构建小轮加工齿面和小轮理论齿面之间的齿面几何拓扑偏差模型；
步骤5)、根据齿面几何拓扑偏差数学模型与参数补偿机制，对小轮机床调整参数进行修正，利用改进的最小二乘法优化模型消除齿面偏差，获得实现小轮理论齿面加工的机床调整参数，确定参数修正后的小轮切齿运动模型；
步骤6)、根据刀盘与齿坯坐标系的相对位姿在传统机床和五轴数控机床中相同的条件，将修正后的小轮切齿运动模型转化到五轴数控机床中，求得五轴数控机床各数控轴的瞬时运动模型。
2.根据权利要求1所述的线接触弧齿锥齿轮副数控加工方法，其特征在于，步骤1)中，
大轮采用展成法加工，计算相应的刀具参数和机床调整参数，基于齿轮啮合原理，得到大轮加工齿面Σ2为：
式(1)中，r2为大轮加工齿面位置矢量，f2为大轮与刀具之间的啮合方程，ξ2为大轮齿面参数，λ2为大轮机床调整参数。
3.根据权利要求2所述的线接触弧齿锥齿轮副数控加工方法，其特征在于，步骤2)中，
建立线接触弧齿锥齿轮共轭啮合坐标系，确定大轮和小轮坐标系的位置关系，基于齿轮啮合原理，得到与大轮加工齿面Σ2线接触共轭啮合的小轮理论齿面Σ0为：
式(2)中，为大轮坐标系到小轮坐标系的坐标变换矩阵，为大轮啮合转角，为小轮啮合转角，r0为小轮理论齿面位置矢量，f为大轮与小轮的啮合方程；根据啮合方程f，计算啮合界限函数与根切界限函数，确定共轭齿面两类界限线的数学模型。
4.根据权利要求3所述的线接触弧齿锥齿轮副数控加工方法，其特征在于，步骤3)中，
基于传统的摇台式铣齿机床建立改进的小轮切齿运动模型，确定刀具与齿坯相对位置关系，根据齿轮啮合原理，获得小轮加工齿面Σ1为：
式(3)中...
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