一种延伸渐开线蜗轮滚齿三维建模方法、装置及设备.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110021066A(43)申请公布日2019.07.16(21)申请号201910190492.8(22)申请日2019.03.13(71)申请人厦门理工学院地址361024福建省厦门市集美区理工路600号(72)发明人刘金武张梁陈阿龙袁志群(74)专利代理机构厦门智慧呈睿知识产权代理事务所(普通合伙)35222代理人杨玉芳(51)Int.Cl.G06T17/00(2006.01)G06F17/50(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图5页(54)发明名称一种延伸渐开线蜗轮滚齿三维建模方法、装置及设备(57)摘要本发明提供了一种延伸渐开线蜗轮滚齿三维建模方法，包括：获取延伸渐开线蜗轮滚齿的设计参数，并模拟蜗轮滚齿的加工运动和滚刀与蜗轮坯的相对位置建立蜗轮坯三维模型；根据延伸渐开线的蜗轮滚刀的几何参数，建立蜗轮滚刀的刀刃轨迹三维模型，结合蜗轮坯三维模型及刀刃轨迹三维模型建立延伸渐开线蜗轮加工三维模型；对蜗轮坯三维模型进行布尔运算，将蜗轮坯三维模型减去刀刃轨迹三维模型，获得三齿槽延伸渐开线蜗轮三维模型；将三齿槽延伸渐开线蜗轮三维模型转动z次，每次转动角为360/z(°)，获得全齿延伸渐开线蜗轮三维模型。基于本发明，有效的解决了建模困难、效率低等问题，且能直观反映出齿廓表面的粗糙度。CN110021066ACN110021066A权利要求书1/2页1.一种延伸渐开线蜗轮滚齿三维建模方法，其特征在于，包括：获取延伸渐开线蜗轮滚齿的设计参数，并模拟所述蜗轮滚齿的加工运动和滚刀与蜗轮坯的相对位置建立蜗轮坯三维模型；根据延伸渐开线的蜗轮滚刀的几何参数，建立蜗轮滚刀的刀刃轨迹三维模型，结合所述蜗轮坯三维模型及所述刀刃轨迹三维模型建立延伸渐开线蜗轮加工三维模型；对所述蜗轮坯三维模型进行布尔运算，将所述蜗轮坯三维模型减去所述刀刃轨迹三维模型，获得三齿槽延伸渐开线蜗轮三维模型；将所述三齿槽延伸渐开线蜗轮三维模型转动z次，每次转动角为360/z(°)，获得全齿延伸渐开线蜗轮三维模型。2.根据权利要求所述的一种延伸渐开线蜗轮滚齿三维建模方法，其特征在于，对所述蜗轮坯三维模型进行布尔运算，将所述蜗轮坯三维模型减去所述刀刃轨迹三维模型，获得三齿槽延伸渐开线蜗轮三维模型,具体为：在所述蜗轮坯三维模型内建立三维坐标系，所述蜗轮滚刀上的滚刀齿的个数为Z3,所述刀刃轨迹三维模型沿所述蜗轮坯上X轴的正方向移动Z3/2次，同时所述蜗轮坯三维模型沿正方向旋转，求减获得第一个三齿槽延伸渐开线蜗轮三维模型，将所述刀刃轨迹三维模型及所述第一个三齿槽延伸渐开线蜗轮三维模型退回初始位置；所述刀刃轨迹三维模型沿所述第一个三齿槽延伸渐开线蜗轮三维模型上X轴的负方向移动Z3/2次，同时所述第一个三齿槽延伸渐开线蜗轮三维模型沿负方向旋转，求减获得第二个三齿槽延伸渐开线蜗轮三维模型；将所述刀刃轨迹三维模型及所述第二个三齿槽延伸渐开线蜗轮三维模型退回初始位置，获得三齿槽延伸渐开线蜗轮三维模型。3.根据权利要求2所述的一种延伸渐开线蜗轮滚齿三维建模方法，其特征在于，将所述三齿槽延伸渐开线蜗轮三维模型转动z次，每次转动角为360/z(°)，获得全齿延伸渐开线蜗轮三维模型，具体为：将所述三齿槽延伸渐开线蜗轮三维模型进行布尔运算和变换等操作，使三齿槽之中间齿槽三维模型转动z次，获得全齿延伸渐开线蜗轮三维模型，其中，z为全齿延伸渐开线蜗轮三维模型的齿数。4.根据权利要求2所述的一种延伸渐开线蜗轮滚齿三维建模方法，其特征在于，所述涡轮胚三维模型沿顺时针旋转为正方向，所述蜗轮坯三维模型沿逆时针旋转为负方向。5.根据权利要求2所述的一种延伸渐开线蜗轮滚齿三维建模方法，其特征在于，所述刀刃轨迹三维模型沿X轴正方向移动为正方向，所述刀刃轨迹三维模型沿X轴负方向移动为负方向。6.根据权利要求1所述的一种延伸渐开线蜗轮滚齿三维建模方法，其特征在于，还包括：获取三齿槽延伸渐开线蜗轮三维模型的实际齿廓线并绘制y＝0理想齿廓线，测量所述理想齿廓线和所述实际齿廓线间的最大距离，即得到蜗轮滚齿表面上的粗糙度。7.根据权利要求1所述的一种延伸渐开线蜗轮滚齿三维建模方法，其特征在于，所述刀刃轨迹三维模型靠在所述涡轮胚三维模型，沿径向指向所述蜗轮坯三维模型的圆心。8.一种延伸渐开线蜗轮滚齿三维建模装置，其特征在于，包括：蜗轮坯三维建模模块，用于获取延伸渐开线蜗轮滚齿的设计参数，并模拟所述蜗轮滚齿的加工运动和滚刀与蜗轮坯的相对位置建立蜗轮坯三维模型；2CN110021066A权利要求书2/2页蜗轮加工三维建模模块，根据延伸渐开线的蜗轮滚刀的几何参数，建立蜗轮滚刀的刀刃轨迹三维模型，结合所述涡轮胚三维模型及所述刀刃轨迹三维模型建立延伸渐开线蜗轮加工