一种包络环面蜗轮滚刀的几何结构单齿等前角构建方法技术

本发明专利技术公开了一种包络环面蜗轮滚刀的几何结构单齿等前角构建方法，利用三维建模软件使得各刀齿前角处处相等，将每个刀齿的前刀面作为一个单独的自由曲面来设计，在该方法的基础上完成蜗轮滚刀的CAD建模，不仅简化了环面蜗轮滚刀的设计制造过程，更通过改善每个刀齿的前角，改善了滚刀整体的切削性能。改善了滚刀整体的切削性能。改善了滚刀整体的切削性能。

【技术实现步骤摘要】
一种包络环面蜗轮滚刀的几何结构单齿等前角构建方法


[0001]本专利技术涉及蜗轮滚刀的设计和制造
，具体来说，是一种包络环面蜗轮滚刀几何结构单齿等前角构建方法。

技术介绍

[0002]环面蜗杆传动相较于圆柱蜗杆传动，具有承载能力强、体积小、传动效率高且使用寿命长等优点，因此被广泛应用于高效、重载的场合。但环面蜗杆传动啮合理论复杂，啮合传动性能对误差和变形十分敏感，需要高精度的加工制造，而加工蜗轮所使用的环面蜗轮滚刀是一种结构复杂、设计和制造难度大的特殊刀具。现有的直容屑槽式蜗轮滚刀两侧切削刃的前角相差太大，即一侧是正前角，另一侧是负前角，当蜗杆副的传动比较小时，也就是对应滚刀头数较多的情况下，负前角绝对值较大的一侧刀齿会引起主切削力增大，刀齿的切削条件恶化，严重影响切削效率和切削质量；螺旋容屑槽式蜗轮滚刀的前刀面可以改善刀齿分度环面上各点处的前角，但是齿顶和齿根处的前角依然无法均衡。整体式蜗轮滚刀的这种开槽式传统设计方法无法从根本上克服上述难题，因此本需要提出一种新的包络环面蜗轮滚刀设计方法。
[0003]中国专利ZL201710本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种包络环面蜗轮滚刀的几何结构单齿等前角构建方法，该方法的执行基于CAD的三维建模环境，其特征在于，包括如下流程：A、求得滚刀左侧螺旋面上各环面螺旋线的点族，选取其中的k条螺旋线(1)，求一条空间曲线，且该空间曲线在左侧螺旋面上沿齿高方向延伸，并且在与各个环面螺旋线的交点满足两个约束条件：a、沿环面螺旋线的切向量与沿这条空间曲线的切向量之间的夹角为某一定值；b、这条空间曲线在该点处的曲率最小；将该空间曲线作为环面蜗轮滚刀的左侧切削刃曲线(2)；B、重复A步骤在右侧螺旋面得到另一条空间曲线作为环面蜗轮滚刀的右侧切削刃曲线(4)；C、左侧切削刃曲线(2)和左侧的齿根螺旋线(5)、齿顶螺旋线(6)相交，得到左下点和左上点，右侧切削刃曲线(4)和右侧的齿根螺旋线(5)、齿顶螺旋线(6)相交，得到右下点和右上点，将左上点和右上点相连，将左下点和右下点相连，分别拟合出顶刃曲线(7)和槽底曲线(8)，由左侧切削刃曲线(2)、右侧切削刃曲线(4)、顶刃曲线(7)和槽底曲线(8)拟合出单个刀齿的前刀面(9)，完成单个刀齿前刀面(9)的等前角构建。2.根据权利要求1所述的一种包络环面蜗轮滚刀的几何结构单齿等前角构建方法，其特征在于，还包括：D、左侧切削刃曲线(2)与各环面螺旋线的交点沿螺旋线方向移动(m/n)
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2个点的长度，得到位于各环面螺旋线上的k个点(10)，其中，m表示每条螺旋线上包含的等间距的点数量，n表示每条螺旋线上包含的完整刀齿数量；E、用移动后的k个点拟合得到后刀面左侧边线(11)，同理得到后刀面右侧边线(12)；F、取后刀面左侧边线(11)与左侧齿顶环面螺旋线的交点(13)，后刀面右侧边线(12)与右侧齿顶环面螺旋线的交点(14)，拟合得到后刀面的齿顶曲线(15)；G、取后刀面左侧边线(11)与左侧槽底螺旋线的交点(16)，右后刀面右侧边线(12)与右侧槽底螺旋线的交点(17)，拟合得到后刀面的槽底曲线(18)；H、由后刀面左侧边线(11)、后刀面右侧边线(12)、齿顶曲线(15...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨杰，赵康，崔国华，张振山，滕兵，岳义，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：