一种蜗轮滚齿加工齿面三维建模方法、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CN109376448A(43)申请公布日2019.02.22(21)申请号201811327357.5(22)申请日2018.11.08(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易子超袁志群(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.G06F17/50(2006.01)G06T17/00(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图6页(54)发明名称一种蜗轮滚齿加工齿面三维建模方法、装置及设备(57)摘要本发明提供了一种蜗轮滚齿加工齿面三维建模方法，包括：根据蜗轮参数和蜗轮滚齿加工工艺参数，通过建模软件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；建立阿基米德蜗轮滚刀齿的刀刃轨迹曲面三维模型，并结合蜗轮坯三维模型以及刀刃轨迹曲面三维模型建立蜗齿加工三维模型；根据蜗齿加工三维模型，模拟多齿滚刀滚齿加工运动，用求差命令利用滚刀齿刀刃轨迹曲面三维模型对蜗轮坯三维模型进行布尔运算，获得单齿蜗轮三维模型；将单齿蜗轮三维模型转动z次，获得蜗轮三维模型。基于本发明，直观的反映了蜗轮滚齿加工渐开线齿廓表面形貌及蜗轮坯及蜗轮滚刀与表面粗糙度的关系，有效的解决了建模困难、效率低等问题。CN109376448ACN109376448A权利要求书1/2页1.一种蜗轮滚齿加工齿面三维建模方法，其特征在于，包括：根据蜗轮参数和蜗轮滚齿加工工艺参数，通过建模软件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；通过建模软件建立阿基米德蜗轮滚刀齿的刀刃轨迹曲面三维模型，并结合所述蜗轮坯三维模型以及所述刀刃轨迹曲面三维模型建立蜗齿加工三维模型；根据所述蜗齿加工三维模型，在建模软件上模拟多齿滚刀滚齿加工运动，采用求差命令利用所述滚刀齿刀刃轨迹曲面三维模型对所述蜗轮坯三维模型进行布尔运算，获得单齿蜗轮三维模型；将单齿蜗轮三维模型转动z次，每次转动角为360/z(°)，获得蜗轮三维模型。2.根据权利要求1所述的一种蜗轮滚齿加工齿面三维建模方法，其特征在于，所述根据所述蜗齿加工三维模型，在建模软件上模拟多齿滚刀滚齿加工运动，采用求差命令利用滚刀齿刀刃轨迹曲面三维模型对蜗轮坯三维模型进行布尔运算，获得单齿蜗轮三维模型，具体为：通过建模软件，在所述蜗轮坯内建立三维坐标系，所述蜗轮滚刀上的滚刀齿的个数为Z3,所述滚刀齿刀刃轨迹曲面沿所述蜗轮坯上X轴的正方向移动Z3/2次，同时所述蜗轮坯沿正方向旋转，通过所述建模软件中的求差命令，获得第一个单齿蜗轮模型，将所述第一个单齿蜗轮模型及所述蜗轮滚刀回到初始位置；所述滚刀齿刀刃轨迹曲面沿所述蜗轮坯上X轴的负方向移动Z3/2次，同时所述蜗轮坯沿负方向旋转，通过所述建模软件中的求差命令，获得第二个单齿蜗轮模型，将所述第二个单齿蜗轮模型及所述蜗轮滚刀回到初始位置，获得单齿蜗轮三维建模。3.根据权利要求2所述的一种蜗轮滚齿加工齿面三维建模方法，其特征在于，还包括：通过所述建模软件获取所述单齿蜗轮三维建模的实际齿廓线，绘制y＝0理想齿廓线，采用所述建模软件上的尺寸测量命令，测量所述理想齿廓线和所述实际齿廓线间的最大距离，得到所述蜗轮滚齿表面上的粗糙度。4.根据权利要求3所述的一种蜗轮滚齿加工齿面三维建模方法，其特征在于，所述将单齿蜗轮三维模型转动Z次，每次转动角度为360/z(°)，获得蜗轮三维模型，具体为：通过所述建模软件上的布尔运算及变换命令将所述单齿蜗轮转动Z次，获得蜗轮三维模型；其中，Z为所述单齿蜗轮模型加工的齿数。5.根据权利要求3所述的一种蜗轮滚齿加工齿面三维建模方法，其特征在于，所述蜗轮坯沿顺时针旋转为正方向，所述蜗轮坯沿逆时针旋转为负方向。6.根据权利要求1所述的一种蜗轮滚齿加工齿面三维建模方法，其特征在于，所述建模软件为UG。7.根据权利要求1所述的一种蜗轮滚齿加工齿面三维建模方法，其特征在于，所述蜗轮刀的刀齿靠在所述蜗轮坯上，沿径向指向所述蜗轮坯的圆心。8.一种蜗轮滚齿加工齿面三维建模装置，其特征在于，包括：蜗轮坯三维建模单元，根据蜗轮参数和蜗轮滚齿加工工艺参数，通过建模软件模拟涡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；蜗齿加工三维建模单元，通过建模软件建立阿基米德蜗轮滚刀齿的刀刃轨迹曲面三维模型，并结合所述蜗轮坯三维模型以及所述刀刃轨迹曲面三维模型建立蜗齿加工三维模2CN109376448A权利要求书2/2页型；单齿蜗轮三维建模单元，根据所述蜗齿加工三维模型，在建模软件上模拟多齿滚刀滚齿加工运动，采用求差命令利用滚刀齿刀刃轨迹曲面三维模型对蜗轮坯三维模型进行布尔运算，获