【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种蜗杆加工系统及方法，尤其涉及一种渐开线包络环面蜗杆齿面的柔性加工系统及其加工方法。
技术介绍
1、渐开线包络环面蜗杆，又称ti蜗杆，具有多齿对同时接触、承载能力大、润滑状态好、蜗轮加工简单等特点，但是蜗杆加工较为复杂，加工精度有待提高。现有的加工ti蜗杆的加工方法主要是通过铣削或者车削的方式进行粗加工，再用砂轮磨削精加工而成。但这些加工方法均存在加工效率低，加工精度不足的问题。
2、因此，为了解决上述技术问题，需要提出一种新的技术手段。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种渐开线包络环面蜗杆齿面的柔性加工系统及其加工方法，能够实现对包络环面蜗杆的精密加工，能够有效提升加工效率以及加工精度。
2、本专利技术提供的一种渐开线包络环面蜗杆齿面的柔性加工系统，包括安装基体、第一链轮、第二链轮、第三链轮以及链式加工刀具；
3、所述第一链轮、第二链轮以及第三链轮均设置于安装基体且每个链轮均可绕自身轴线转动；所述第一链轮的轴线与第二链轮的轴线平行，所述第二链轮的轴线与第三链轮之间的轴线之间的夹角为θ；
4、所述链式加工刀具张紧设置于三个链轮且在三个链轮转动时带动链式刀具运动。
5、进一步，所述夹角θ确定如下：
6、其中：d1为待加工的环面蜗杆的喉部直径，p为螺旋参数，且：
7、p＝i×mnz1/2sinβ，其中，i为待加工环面蜗杆的传动比，mn为待加工环面蜗杆的模数，z1为待加
8、进一步，所述链式加工刀具包括若干个刀片；
9、所述刀片具有一体成型的刀刃部和安装部；
10、所述刀刃部为楔形结构；
11、安装部设置有铰接球和铰接槽，所述铰接球和铰接槽分别位列于安装部的左右两侧，铰接球嵌入设置于相邻刀片的铰接槽中形成球铰接结构，所述安装部的下端形成啮合齿，所述刀刃部为待加工的环面蜗杆的渐开线齿型。
12、进一步，所述安装基体为等腰三角形结构，所述第一链轮位于安装基体的顶点，所述第二链轮和第三链轮分别位于安装基体底部的两个顶点，所述安装基体的侧面下沉形成安装槽，所述刀片安装部位于安装槽内，位于第二链轮和第三链轮之间的刀片对待加工的环面蜗杆进行加工。
13、相应地，本专利技术还提供了一种基于上述柔性加工系统的渐开线包络环面蜗杆齿面柔性加工方法，包括以下步骤：
14、s1.以第一链轮、第二链轮和第三链轮中任一链轮作为主动轮，控制该主动轮转动，获取任一刀片从第二链轮的轴线位置处运动到第三链轮轴线位置处的运动轨迹；
15、s2.构建等效斜齿轮，该等效斜齿轮的齿面为刀片轮廓从第二链轮的轴线位置处运动到第三链轮轴线位置处的运动轨迹组成；
16、s3.确定等效斜齿轮与待加工的环面蜗杆啮合时的中间平面，确定一垂直于中间平面且该平面经过待加工蜗杆轴线，将该平面向等效斜齿轮的轴线平移，平移距离为待加工环面蜗杆和等效斜齿轮之间的中心距，该平面平移后与待加工环面蜗杆喉部的轴截面之间的交线作为柔性加工系统的旋转轴；
17、s4.控制待加工环面蜗杆绕自身轴线以角速度ωw旋转，同时控制刀片运动且控制柔性加工系统绕自身旋转轴以角速度ω1旋转，从而对待加工环面蜗杆进行加工。
18、进一步，所述角速度ωw与角速度ω1具有以下关系：
19、ωw＝i·ω1；其中，i为待加工环面蜗杆的传动比。
20、本专利技术的有益效果：能够控制刀片运动轨迹根据加工需要形成渐开线包络面，可以从原理上实现环面蜗杆的精密加工，提高环面蜗杆的加工精度，且加工是一次成型，可以大大提高加工效率，减少加工成本，通过控制加工过程中的传动比，可以实现对环面蜗杆齿面进行修形，提高待加工环面蜗杆的性能。
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1.一种渐开线包络环面蜗杆齿面的柔性加工系统，其特征在于：包括安装基体、第一链轮、第二链轮、第三链轮以及链式加工刀具；
2.根据权利要求1所述渐开线包络环面蜗杆齿面柔性加工系统，其特征在于：所述夹角θ确定如下：
3.根据权利要求2所述渐开线包络环面蜗杆齿面柔性加工系统，其特征在于：所述链式加工刀具包括若干个刀片；
4.根据权利要求3所述渐开线包络环面蜗杆齿面柔性加工系统，其特征在于：所述安装基体为等腰三角形结构，所述第一链轮位于安装基体的顶点，所述第二链轮和第三链轮分别位于安装基体底部的两个顶点，所述安装基体的侧面下沉形成安装槽，所述刀片安装部位于安装槽内，位于第二链轮和第三链轮之间的刀片对待加工的环面蜗杆进行加工。
5.一种基于权利要求4所述柔性加工系统的渐开线包络环面蜗杆齿面柔性加工方法，其特征在于：包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述渐开线包络环面蜗杆齿面柔性加工方法，其特征在于：所述角速度ωw与角速度ω1具有以下关系：
【技术特征摘要】
1.一种渐开线包络环面蜗杆齿面的柔性加工系统，其特征在于：包括安装基体、第一链轮、第二链轮、第三链轮以及链式加工刀具；
2.根据权利要求1所述渐开线包络环面蜗杆齿面柔性加工系统，其特征在于：所述夹角θ确定如下：
3.根据权利要求2所述渐开线包络环面蜗杆齿面柔性加工系统，其特征在于：所述链式加工刀具包括若干个刀片；
4.根据权利要求3所述渐开线包络环面蜗杆齿面柔性加工系统，其特征在于：所述安装基体为等腰三角形结构...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈永洪，杨正霖，灵犀，罗文军，陈兵奎，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：
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