一种基于高阶运动模型的螺旋锥齿轮齿面重构方法技术

本发明专利技术公开了一种基于高阶运动模型的螺旋锥齿轮齿面重构方法，从摇台式机床模型入手，通过增加相应的附加运动或者虚拟轴运动(即第一制造参数)，可实现任意齿面的重构，而后通过等价转换的计算方式，可在现有的数控机床中实现目标重构齿面的加工，适用于初始齿面按照展成法或成形法的加工类型，也适用于包括铣削法和端面滚切法的加工模式，该方法对应的目标重构齿面适用于所有Ease‑Off构造类型的偏差齿面，包括但不限于任意基于目标点构造的平滑齿面、测量得到的标准齿面，齿面的完全共轭齿面等。

【技术实现步骤摘要】
一种基于高阶运动模型的螺旋锥齿轮齿面重构方法
本专利技术涉及一种齿面重构方法，特别涉及一种基于高阶运动模型的螺旋锥齿轮齿面重构方法。
技术介绍
螺旋锥齿轮按照齿轮副偏置距划分，主要包括弧齿和准双曲面齿轮。一直以来，针对螺旋锥齿轮的加工方法主要有展成法和非展成法两种。关于展成法，主要包括单齿分度的端面铣削法和连续分度的端面滚切法两种。针对端面铣削展成法，在每个瞬时时刻，刀盘切入到待加工齿轮的齿深位置，刀盘自转旋转面跟随摇台的摆动会形成一个空间产形面，产形面和待加工齿轮按照预定的位置进行“切削”运动。在此过程中，摇台可视为假想的展成轮，摇台轴线对应为展成轮的轴线，产形面相当于展成轮的一个轮齿，加工过程中展成轮与被加工待加工齿轮是完全共轭的一对齿面，进入切齿到退出切齿即完成一个齿槽的加工，再分度到下一个齿槽进行切齿。针对端面滚切展成法，刀盘在自转的同时，也绕着摇台轴线进行公转。在某一时刻，刀盘切入齿槽某一深度，待加工齿轮相对于刀盘而言是连续分度的，这一过程完成对应当前切齿齿深的加工。当切齿深度达到要求的全齿深后，即可完成整个展成过程。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于高阶运动模型的螺旋锥齿轮齿面重构方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：构建基于摇台式机床的各加工参数运动轴高阶运动参数的螺旋锥齿轮的理论数学模型；/nS2：依据目标重构齿面对应的齿轮参数，计算一组初始调整卡，定义为第一制造参数；/nS3：通过测量或者理论仿真确定所述第一制造参数与目标重构齿面对应的齿形误差；/nS4：依据所述数学模型计算基于第一制造参数对应的机床调整参数和刀具参数的齿形误差敏感性；/nS5：依据得到的基于目标重构齿面的齿形误差，在保证齿深和/或齿厚的前提下，基于所述第一制造参数采用迭代优化法结合齿形误差敏感性计算基于摇台式机床的目标重构齿面的第二制造参数；/nS...

【技术特征摘要】
1.一种基于高阶运动模型的螺旋锥齿轮齿面重构方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：构建基于摇台式机床的各加工参数运动轴高阶运动参数的螺旋锥齿轮的理论数学模型；
S2：依据目标重构齿面对应的齿轮参数，计算一组初始调整卡，定义为第一制造参数；
S3：通过测量或者理论仿真确定所述第一制造参数与目标重构齿面对应的齿形误差；
S4：依据所述数学模型计算基于第一制造参数对应的机床调整参数和刀具参数的齿形误差敏感性；
S5：依据得到的基于目标重构齿面的齿形误差，在保证齿深和/或齿厚的前提下，基于所述第一制造参数采用迭代优化法结合齿形误差敏感性计算基于摇台式机床的目标重构齿面的第二制造参数；
S6：将基于摇台式机床的数学模型等价转到数控机床得到实际的加工运动位置并应用所述第二制造参数进行加工，得到加工齿面；
S7：将所述加工齿面与所述目标重构齿面进行对比得到齿形误差，所述齿形误差符合要求即完成加工，不符合要求即根据所述齿形误差反调S5进行加工或者将当前所述第二制造参数赋值给所述第一制造参数并反调S4进行加工。


2.根据权利要求1所述的基于高阶运动模型的螺旋锥齿轮齿面重构方法，其特征在于：所述基于摇台式机床的数学模型为f(t)＝a0+a1t+a2t2+...+antn，其中，f(t)对应轴的运动位置，t为自变量，a0,a1,...an为控制轴位置的系数，...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹谦，杨洪成，邹文毅，卢龙远，
申请(专利权)人：湖南中大创远数控装备有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43