【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环面蜗杆加工，具体涉及一种基于虚拟回转中心的渐开面包络环面蜗杆车齿加工方法。
技术介绍
1、蜗杆传动可以传递空间交错轴之间的运动和动力，应用场景广泛。相较于圆柱蜗杆，环面蜗杆传动接触齿数多，重合度大，因此环面蜗杆使用寿命更长，承载能力更高，在航空航天，重型机械等高端装备中广泛应用。但是环面蜗杆齿面加工困难，目前环面蜗杆主要利用车削加工成型，而不能通过精密磨削加工成型，大大降低了加工精度和效率。也有采用砂轮磨和旋风铣等方式进行加工，但都存在效率低的问题，且加工的蜗杆存在齿侧误差，这种现状严重影响了环面蜗杆的推广和应用。车齿加工作为一种高效成熟的齿轮加工方法被广泛应用于齿轮传动中的轮齿齿面加工，其效率高，且加工精度可达4～6级。但是，由于渐开面包络环面蜗杆的齿面的复杂性，现有技术的车齿加工方法无法较好的完成渐开面包络环面蜗杆的加工，且无法较好的控制齿侧误差。
2、因此，亟需提供一种可用于环面蜗杆齿面加工的车齿加工方法，从而提高环面蜗杆的加工效率和加工精度。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种基于虚拟回转中心的渐开面包络环面蜗杆车齿方法，可用于渐开面包络环面蜗杆的加工，提高渐开面包络环面蜗杆的加工效率和加工精度。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于虚拟回转中心的渐开面包络环面蜗杆车齿加工方法，包括如下步骤：
3、s1：确定待加工的渐开面包络环面蜗杆；
4、s2：确认媒介齿轮和车齿刀，
5、s3：于车齿加工设备上装夹渐开面包络环面蜗杆胚体和步骤s3中得到的车齿刀：所述车齿刀与渐开面包络环面蜗杆胚体垂直交错布置，所述车齿刀以可被驱动绕自身轴线自转并可绕媒介齿轮的虚拟中心公转的方式安装于车齿加工设备上，所述渐开面包络环面蜗杆胚体以可被驱动绕自身轴线旋转并可沿车齿刀轴线方向滑动的方式安装于车齿加工设备上；
6、s4：确认车齿刀和加工后的渐开面包络环面蜗杆胚体的加工起始位；
7、s5：设定加工参数后完成加工，包括：给定车齿刀绕自身轴线的自转角速度ω1，车齿刀绕媒介齿轮的虚拟中心公转的公转角速度ω2，渐开面包络环面蜗杆胚体绕自身轴线的自转角速度ω3，以及进给速度v13；
8、所述进给速度v13为车齿刀与渐开面包络环面蜗杆胚体在车齿刀轴线方向的相对运动速度，且其满足下式：
9、
10、式中，r为蜗杆车齿刀节圆半径，β为车齿刀节圆处的螺旋角，z3表示蜗杆头数，z1蜗杆车齿刀的齿数，z2表示媒介齿轮的齿数；特别地，当z1＝z2时，ω2＝0。
11、进一步，所述车齿加工设备括床身和设置于床身上的刀具安装组件和工件安装组件；所述刀具安装组件包括以可沿床身横向和纵向滑动的方式连接于床身的刀座，以及相应用于驱动刀座横向滑动和纵向滑动的横向滑动模组和纵向滑动模组，所述刀座上设有刀具安装位并设置有用于驱动车齿刀转动的主轴电机；所述工件安装组件包括以可被驱动沿床身竖向滑动的方式连接于床身的夹座，以及相应用于驱动夹座竖向滑动的竖向滑动模组，所述夹座上设有工件安装部并设置有用于驱动工件转动的驱动电机。
12、进一步，所述横向滑动模组包括沿床身横向方向固定于床身上的导轨ⅰ，滑动连接于导轨ⅰ上的横向滑座，以及连接于横向滑座与床身之间用于驱动横向滑座滑动的丝杠螺母机构ⅰ；所述纵向滑动模组包括沿床身纵向方向固定于横向滑座顶面的导轨ⅱ，滑动连接于导轨ⅱ上的纵向滑座，以及连接于纵向滑座和横向滑座之间用于驱动纵向滑座滑动的丝杠螺母机构ⅱ；所述刀座安装于纵向滑座的顶面。
13、进一步，所述竖向滑动模组包括沿床身竖向方向固定于床身上的导轨ⅲ，滑动连接于导轨ⅲ上的竖向滑座，以及连接于竖向滑座与床身之间用于驱动竖向滑座滑动的丝杠螺母机构ⅲ，所述夹座固定于竖向滑座上。
14、进一步，所述夹座的顶部设有用于构成工件安装部的凹型槽，渐开面包络环面蜗杆胚体的两端转动连接于凹型槽的侧壁上。
15、与现有技术相比，本专利技术有益效果如下：
16、本专利技术提供的基于虚拟回转中心的渐开面包络环面蜗杆车齿加工方法，极大的提高了环面蜗杆齿面的加工效率，且由于车齿刀由媒介齿轮共轭啮合确定，其加工的环面蜗杆能有效控制齿侧误差，提高了加工精度。
17、本专利技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本专利技术的实践中得到教导。本专利技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
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1.一种基于虚拟回转中心的渐开面包络环面蜗杆车齿加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于虚拟回转中心的渐开面包络环面蜗杆车齿加工方法，其特征在于：所述车齿加工设备括床身(5)和设置于床身(5)上的刀具安装组件和工件安装组件；所述刀具安装组件包括以可沿床身(5)横向和纵向滑动的方式连接于床身(5)的刀座(6)，以及相应用于驱动刀座(6)横向滑动和纵向滑动的横向滑动模组和纵向滑动模组，所述刀座(6)上设有刀具安装位并设置有用于驱动车齿刀(2)转动的主轴电机；所述工件安装组件包括以可被驱动沿床身(5)竖向滑动的方式连接于床身(5)的夹座(7)，以及相应用于驱动夹座(7)竖向滑动的竖向滑动模组，所述夹座(7)上设有工件安装部并设置有用于驱动工件转动的驱动电机。
3.根据权利要求2所述的基于虚拟回转中心的渐开面包络环面蜗杆车齿加工方法，其特征在于：所述横向滑动模组包括沿床身(5)横向方向固定于床身(5)上的导轨Ⅰ(8)，滑动连接于导轨Ⅰ(8)上的横向滑座(9)，以及连接于横向滑座(9)与床身(5)之间用于驱动横向滑座(9)滑动的丝杠螺母机构
4.根据权利要求2所述的基于虚拟回转中心的渐开面包络环面蜗杆车齿加工方法，其特征在于：所述竖向滑动模组包括沿床身(5)竖向方向固定于床身(5)上的导轨Ⅲ(14)，滑动连接于导轨Ⅲ(14)上的竖向滑座(15)，以及连接于竖向滑座(15)与床身(5)之间用于驱动竖向滑座(15)滑动的丝杠螺母机构Ⅲ(16)，所述夹座(7)固定于竖向滑座(15)上。
5.根据权利要求4所述的基于虚拟回转中心的渐开面包络环面蜗杆车齿加工方法，其特征在于：所述夹座(7)的顶部设有用于构成工件安装部的凹型槽(701)，渐开面包络环面蜗杆胚体(4)的两端转动连接于凹型槽(701)的侧壁上。
...【技术特征摘要】
1.一种基于虚拟回转中心的渐开面包络环面蜗杆车齿加工方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于虚拟回转中心的渐开面包络环面蜗杆车齿加工方法，其特征在于：所述车齿加工设备括床身(5)和设置于床身(5)上的刀具安装组件和工件安装组件；所述刀具安装组件包括以可沿床身(5)横向和纵向滑动的方式连接于床身(5)的刀座(6)，以及相应用于驱动刀座(6)横向滑动和纵向滑动的横向滑动模组和纵向滑动模组，所述刀座(6)上设有刀具安装位并设置有用于驱动车齿刀(2)转动的主轴电机；所述工件安装组件包括以可被驱动沿床身(5)竖向滑动的方式连接于床身(5)的夹座(7)，以及相应用于驱动夹座(7)竖向滑动的竖向滑动模组，所述夹座(7)上设有工件安装部并设置有用于驱动工件转动的驱动电机。
3.根据权利要求2所述的基于虚拟回转中心的渐开面包络环面蜗杆车齿加工方法，其特征在于：所述横向滑动模组包括沿床身(5)横向方向固定于床身(5)上的导轨ⅰ(8)，滑动连接于导轨ⅰ(8)上的横向滑座(9)，以及连接于横向滑座(...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈永洪，陈雕，刘斐，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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