二次包络环面蜗轮滚刀侧后角面的设计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103223533A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103223533103223533A(43)申请公布日2013.07.31(21)申请号201310172562.X(22)申请日2013.05.10(71)申请人中国农业大学地址100083北京市海淀区清华东路17号(72)发明人李海涛董李扬魏文军刘平义张绍英董学朱(51)Int.Cl.B23F21/16(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图4页附图4页(54)发明名称二次包络环面蜗轮滚刀侧后角面的设计方法(57)摘要本发明涉及一种二次包络环面蜗轮滚刀侧后角面的设计方法，属于环面蜗轮滚刀的设计方法。按照给定的刀刃带宽度，得到每个刀齿两侧刃带面和两侧后角面起始线；按滚刀螺旋面的形成原理，分别求得两侧后角面起始线上各点的螺旋面导程角，根据给定的后角面角度，得到两侧后角面起始线上各点的后角面导程角；由后角面导程角，分别求得两侧后角面起始线上各点的后角面成形传动比；按照后角面成形传动比，可分别求得右侧后角面上的右侧曲线族和左侧后角面上的左侧曲线族，从而得到两侧后角面。为实现二次包络环面蜗轮滚刀侧后角面的数控加工提供侧后角面的形状设计。CN103223533ACN10325ACN103223533A权利要求书1/1页1.二次包络环面蜗轮滚刀侧后角面的设计方法，其特征在于，包括：二次包络环面蜗轮滚刀的每个刀齿由齿顶环面（1）、齿根环面（2）、前刀面（3）、后刀面（4）、右侧螺旋面（5）、左侧螺旋面（6）、右侧后角面（7）、左侧后角面（8）构成，前刀面（3）与右侧螺旋面（5）和左侧螺旋面（6）的交线分别为右侧刃口（9）和左侧刃口（10）；按照给定的刀刃带宽度，分别在右侧螺旋面（5）和左侧螺旋面（6）上得到右侧后角面起始线（11）和左侧后角面起始线（12），右侧螺旋面（5）在右侧刃口（9）和右侧后角面起始线（11）之间的部分为右侧刃带面（13），左侧螺旋面（6）在左侧刃口（10）和左侧后角面起始线（12）之间的部分为左侧刃带面（14）；按右侧螺旋面（5）和左侧螺旋面（6）的形成原理，分别求得右侧后角面起始线（11）上各点在右侧螺旋面（5）上的右侧螺旋面导程角、左侧后角面起始线（12）上各点在左侧螺旋面（6）上的左侧螺旋面导程角，根据给定的后角面角度，通过增减后角面角度，分别得到右侧后角面起始线（11）上各点在右侧后角面（7）上的右侧后角面导程角、左侧后角面起始线（12）上各点在左侧后角面（8）上的左侧后角面导程角；由右侧后角面导程角和左侧后角面导程角，分别求得右侧后角面起始线（11）上各点所对应的二次包络环面蜗轮滚刀的环面转角和轴向转角的比值即右侧后角面成形传动比、左侧后角面起始线（12）上各点所对应的二次包络环面蜗轮滚刀的环面转角和轴向转角的比值即左侧后角面成形传动比；按照右侧后角面成形传动比和左侧后角面成形传动比，转动二次包络环面蜗轮滚刀，可分别求得二次包络环面蜗轮滚刀的右侧后角面（7）上的右侧曲线族（15）和左侧后角面（8）上的左侧曲线族（16），由右侧曲线族（15）得到右侧后角面（7），由左侧曲线族（16）得到左侧后角面（8）。2CN103223533A说明书1/3页二次包络环面蜗轮滚刀侧后角面的设计方法技术领域[0001]本发明涉及一种二次包络环面蜗轮滚刀侧后角面的设计方法，属于环面蜗轮滚刀的设计方法。特别涉及一种包络环面蜗轮滚刀侧后角面的设计方法，以便满足包络环面蜗轮滚刀侧后角面的数控加工需求。背景技术[0002]与圆柱蜗杆传动比较，环面蜗杆传动承载能力强、体积小、传动效率高、使用寿命长，广泛用于矿冶、石化、起重运输、船舶、动力和轻工机械的传动装置，尤其是平面、双锥面等的二次包络环面蜗杆传动，比直廓环面蜗杆传动，具有更优越的性能。但是，用于滚切蜗轮的二次包络环面蜗轮滚刀的制作十分复杂，且难于制作，因为二次包络环面蜗轮滚刀与二次包络环面蜗杆传动的蜗杆具有相同的螺旋面，其每个刀齿两侧的刃口都是不同的曲线，刃口曲线上每点在滚刀螺旋面上螺旋角都不一样，而且每个刀齿上需要保留宽度为0.1-0.2mm的二次包络环面蜗杆蜗轮滚刀螺旋面作为刀刃带，并磨削后角角度为6-8°的侧后角面，因此，侧后角面的形状未知。[0003]为了解决二次包络环面蜗轮滚刀侧后角面的加工，中国专利（ZL93120467.4）按每个刀齿的法向截形修整砂轮，按螺旋进给，采用磨削的方法加工侧后角面，以控制刀刃带宽度，但磨削每个刀齿时需要修整不同的砂轮截形，而且侧后角面角度不能保证一致；中国专利（ZL201010104684.1）和中国专利（申请号201110206581.0）通过改变滚刀和砂轮所在工作台的传动比磨削侧