(19)国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(45)授权公告日(21)申请号4.2(22)申请日2021.11.16(65)同一申请的已公布的文献号申请公布号CN113941741(43)申请公布日2022.01.18(73)专利权人天津理工大学地址300384天津市西青区宾水西道391号(72)发明人(74)专利代理机构北京毕科锐森知识产权代理事务所(普通合伙)11877专利代理师王璐璐王家毅(51)Int.Cl.B23F13/02(2006.01)B23Q15/013(2006.01)(56)对比文件KRA,2019.08.07CN106956171A,2017.07.18CN101774029A,2010.07.14CN101700576A,2010.05.05CN106064255A,2016.11.02CN106270812A,2017.01.04CN102335753A,2012.02.01CN110421217A,2019.11.08CN106363250A,2017.02.01《基于磨削余量均化的平面包络环面蜗杆优化设计》.《湖北工业大学学报》.2009,第7-9页.审查员(54)发明名称多头双锥面包络环面蜗杆的均化余量曲面的加工方法(57)摘要本发明公开了一种多头双锥面包络环面蜗杆的均化余量曲面的加工方法，属于机械传动领域。所述加工方法包括：在所述环面蜗杆的齿面构建各处粗加工余量相等的均化余量曲面；基于所述均化余量曲面对所述环面蜗杆的齿面进行加工。本发明的实施例的加工方法能够保证多头双锥面包络环面蜗杆粗加工时各处加工余量一致，以提高环面蜗杆精加工时的磨削效率和质权利要求书3页说明书8页附图3页CN1139417411.一种多头双锥面包络环面蜗杆的均化余量曲面的加工方法，包括：在所述环面蜗杆的齿面构建各处粗加工余量相等的均化余量曲面；基于所述均化余量曲面对所述环面蜗杆的齿面进行加工，其中，基于所述环面蜗杆上每个点绕所述环面蜗杆的轴线l的旋转弧长g相等来构建所述均化余量曲面，构建所述均化余量曲面包括:确定所述环面蜗杆的齿面上任一点N绕所述轴线l旋转的余量角η；根据每个点的余量角η构建所述均化余量曲面。2.根据权利要求1所述的加工方法，其中，确定距离R包括：选取一垂直于所述轴线l的截平面W；使得所述截平面W与所述环面蜗杆的齿面相交构成第一交线l，确定所述旋转弧长g包括：使得所述截平面W与所述环面蜗杆的均化余量曲面相交构成第二交线l之间的弧长为旋转弧长g，确定所述余量角η包括：使得所述任一点N旋转的角度为余量角η，其中所述余量角3.根据权利要求1或2所述的加工方法，其中，对所述齿面进行加工包括：将所述均化余量曲面沿所述环面蜗杆的齿高方向离散成多条螺旋线，将每条螺旋线沿所述轴线l离散成多个点；基于离散成的多个点对每条螺旋线进行加工；基于离散成的多条螺旋线对同一螺旋头的均化余量曲面上的不同位置的螺旋线进行加工；对不同螺旋头的均化余量曲面上的离散的螺旋线所述的加工方法，其中，在开始加工前，使得所述环面蜗杆的轴线l与车床主轴S的轴线k和车床Z轴重合，使得车床X轴经过所述环面蜗杆的中心点O并垂直于车床Z轴，在加工过程中车刀的右侧刀尖MZ平面内。5.根据权利要求4所述的加工方法，其中，对每条螺旋线进行加工包括：选择位于一均化余量曲面齿顶部位的螺旋线平面所成的角度确定车刀的起刀点A的位置，并基于起刀点A的位置确定车刀需要移动的距离d，同时使得所述环面蜗杆转过角度6.根据权利要求5所述的加工方法，其中，在起刀点A移动到所述螺旋线h的过程中，起刀点A到起始点P采用导程为的圆柱等距螺旋线插值，其中Z为车刀的起刀点A沿车床Z轴的坐标，L为所述环面蜗杆的长度；对于所述螺旋线，两点之间采用导程为的圆锥螺旋线插值，其中T为两点之间沿所述轴线l的距离，两点绕所述轴7.根据权利要求6所述的加工方法，其中，对同一螺旋头的均化余量曲面上的不同位置的螺旋线进行加工包括：选择所述螺旋线hZ平面所成的角度确定车刀的起刀点B的位置，并基于起刀点B的位置确定车刀需要移动的距离d，同时使得所述环面蜗杆转过角度其中，起刀点B到起始点P采用导程为的圆柱等距螺旋线插值，其中车刀的起刀点B沿车床Z轴的坐标为Z之后的各点采用所述圆锥螺旋线所述的加工方法，其中，对不同螺旋头的均化余量曲面上的离散的螺旋线进行加工包括：确定所述环面蜗杆的头数Z位于同一圆环面上并位于第m均化余量曲面上的螺旋线h面所成的角度其中螺旋线h位于不同的均化余量曲面上；使得车刀的起刀点G移动距离Z标，并且车刀的起刀点G移动到螺旋线h柱等距螺旋线之后的各点采用所述圆锥螺旋线插值的方式进行加工。CN113941741多头双锥面包络环面蜗杆的均化余量曲面的加工方法技术领域[0001]本发明涉及机械传动领域，特别涉及一种多头双锥面包络环面蜗杆的均化余量曲面的加工方法。背景技术[0002]双锥面包络环面蜗杆副可实现多头小传动比传动，承载能力高，被广泛应用于冶金矿山机械、轧钢机压下装置、化工机械和国防工业等领域。双锥面包络环面蜗杆的加工流程包括粗加工、热处理和磨削精加工。为提高多头双锥面包络环面蜗杆精加工时的磨削效率和质量，需要保证环面蜗杆粗加工时各处加工余量一致。[0003]在实践中，通常以直廓环面蜗杆作为双锥面包络环面蜗杆的粗加工蜗杆。然而，由于成形原理的不同，直廓环面蜗杆与双锥面包络环面蜗杆的齿形存在原理性误差。而且，这种加工方式无法保证各处粗加工余量的一致性。[0004]为改善环面蜗杆粗加工余量的均衡性，针对平面包络环面蜗杆提出了一种加工方式。其是通过改变开齿中心距和基圆半径，降低最小磨削余量的值。但是，这种方式并没有从理论上实现磨削余量的完全一致。发明内容[0005]为了解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面，本发明的实施例提供了一种多头双锥面包络环面蜗杆的均化余量曲面的加工方法。本发明的实施例的加工方法能够保证多头双锥面包络环面蜗杆粗加工时各处加工余量一致，以提高环面蜗杆精加工时的磨削效率和质量。[0006]根据本公开的一个方面，提供了一种多头双锥面包络环面蜗杆的均化余量曲面的加工方法，包括：在所述环面蜗杆的齿面构建各处粗加工余量相等的均化余量曲面；基于所述均化余量曲面对所述环面蜗杆的齿面进行加工。[0007]在多个实施例中，基于所述环面蜗杆上每个点绕所述环面蜗杆的轴线l的旋转弧长g相等来构建所述均化余量曲面。[0008]在多个实施例中，构建所述均化余量曲面包括:确定所述环面蜗杆的齿面上任一；确定所述旋转弧长g并使得所述旋转弧长g为粗加工余量δ，其中粗加工余量δ设定为恒定值；根据距离R 绕所述轴线l旋转的余量角η；根据每个点的余量角η构建所述均化余量曲面。 [0009] 在多个实施例中，确定距离R 包括：选取一垂直于所述轴线l的截平面W；使得所述截平面W与所述环面蜗杆的齿面相交构成第一交线]在多个实施例中，确定所述旋转弧长g包括：使得所述截平面W与所述环面蜗杆的 均化余量曲面相交构成第二交线]在多个实施例中，确定所述余量角η包括：使得所述任一点N 旋转的角度为余量角η，其中所述余量角 [0012] 在多个实施例中，对所述齿面进行加工包括：将所述均化余量曲面沿所述环面蜗 杆的齿高方向离散成多条螺旋线，将每条螺旋线沿所述轴线l离散成多个点；基于离散成的 多个点对每条螺旋线进行加工；基于离散成的多条螺旋线对同一螺旋头的均化余量曲面上 的不同位置的螺旋线进行加工；对不同螺旋头的均化余量曲面上的离散的螺旋线]在多个实施例中，在开始加工前，使得所述环面蜗杆的轴线l与车床主轴S的轴线k 和车床Z轴重合，使得车床X轴经过所述环面蜗杆的中心点O 并垂直于车床Z轴，在加工过程中车刀的右侧刀尖M Z平面内。[0014] 在多个实施例中，对每条螺旋线进行加工包括：选择位于一均化余量曲面齿顶部 位的螺旋线h Z平面所成的角度确定车刀的起刀 点A的位置，并基于起刀点A的位置确定车刀需要移动的距离d ；使得车刀的刀尖由起刀点A移动所述距离d ，同时使得所述环面蜗杆转过角度[0015] 在多个实施例中，在起刀点A移动到所述螺旋线h 的过程中，起刀点A到起始点P 采用导程为的圆柱等距螺旋线插值，其中Z 为车刀的起刀点A沿车床Z轴的坐标，L为所述环面蜗杆的长度；对于所述螺旋线，两点之间采用导程为 的圆锥螺旋线插值，其中T为两 点之间沿所述轴线l的距离，两点绕所述轴线] 在多个实施例中，对同一螺旋头的均化余量曲面上的不同位置的螺旋线进行加工 包括：选择所述螺旋线h Z平面所成的角度确定车刀的起刀点B的位置，并基于起刀点B的位置确定 车刀需要移动的距离d ，同时使得所述环面蜗杆转过角度其中，起刀点B到起始点P 采用导程为的圆柱等距螺旋线插值，其中车刀的起刀点B沿车床Z轴的坐标为Z 之后的各点采用所述圆锥螺旋线插值的方式进行加工。[0017] 在多个实施例中，对不同螺旋头的均化余量曲面上的离散的螺旋线进行加工包 括：确定所述环面蜗杆的头数Z