一种电解加工直齿面齿轮的阴极装置设计方法.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CN108920859A(43)申请公布日2018.11.30(21)申请号201810775025.7(22)申请日2018.07.16(71)申请人西安工业大学地址710021陕西省西安市未央区学府中路2号(72)发明人曹岩黄亮范庆明贾峰蒋葳(74)专利代理机构北京天奇智新知识产权代理有限公司11340代理人李振文(51)Int.Cl.G06F17/50(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图4页(54)发明名称一种电解加工直齿面齿轮的阴极装置设计方法(57)摘要本发明公开了一种电解加工直齿面齿轮的阴极装置设计方法，包括以下步骤：步骤一：确定直齿面齿轮的基本设计参数；步骤二：基于复杂齿面坐标点的网格规划原则对直齿面齿轮进行齿面网格划分，采用沿齿根/齿顶方向的截面放样法建立直齿面齿轮轮齿的三维模型；步骤三：根据直齿面齿轮所划分的齿面网格，对直齿面齿轮轮齿的建模坐标点进行采样分析，通过采样分析获取建模坐标点的坐标值；步骤四：根据采样分析结果计算阴极头型面结构参数；步骤五：在UG三维制图软件中确定阴极头型面的最终位置，本发明不仅使得各加工区域的电场保持均匀分布、保证了加工过程的稳定性，还充分提高了电解液的利用率，达到了提高电解加工直齿面齿轮效率的目的。CN108920859ACN108920859A权利要求书1/1页1.一种电解加工直齿面齿轮的阴极装置设计方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一：确定直齿面齿轮的基本设计参数；步骤二：基于复杂齿面坐标点的网格规划原则对直齿面齿轮进行齿面网格划分，采用沿齿根/齿顶方向的截面放样法建立直齿面齿轮轮齿的三维模型；步骤三：根据直齿面齿轮所划分的齿面网格，对直齿面齿轮轮齿的建模坐标点进行采样分析，通过采样分析获取建模坐标点的坐标值；步骤四：根据采样分析结果计算阴极头型面结构参数；步骤五：在UG三维制图软件中确定阴极头型面的最终位置。2.根据权利要求1所述的电解加工直齿面齿轮的阴极装置设计方法，其特征在于，所述基本设计参数包括直齿面齿轮的模数、齿数、压力角、齿顶高系数和顶隙系数。3.根据权利要求1所述的电解加工直齿面齿轮的阴极装置设计方法，其特征在于，所述齿面网格划分包括将齿面沿齿宽方向取等距的9列，将齿面沿齿根/齿顶方向取等距的5行，将列与行的交点作为规划的齿面坐标点，沿齿根/齿顶方向的截面放样法包括将垂直于齿顶和齿底面的平面，沿着齿根/齿顶方向，将轮齿等距截取多个齿形平面，再将齿形平面中的齿面线沿齿宽方向进行等距离散放样，得到各截面放样点坐标。4.根据权利要求1所述的电解加工直齿面齿轮的阴极装置设计方法，其特征在于，所述阴极头型面结构参数计算包括结合采样点的坐标值，计算采样点所在曲面的法向量和阴极进给速度之间的夹角，夹角设为θi，当θi≤45°时，采用COS算法，即COS间隙计算法则设计阴极头型面结构，当θi＞45°时，采用侧面间隙法设计阴极头型面结构，当既有θi≤45°也有θi＞45°的情况时，采用COS算法与侧面间隙法相结合的方式设计阴极头型面结构。5.根据权利要求1所述的电解加工直齿面齿轮的阴极装置设计方法，其特征在于，所述阴极装置包括阴极头和阴极杆，阴极头上设有阴极头型面，阴极头型面连接阴极头底座，阴极头通过螺纹连接阴极杆，阴极杆端部设有螺纹孔，阴极杆上部设有出液口，阴极杆中部设有废液排出口，阴极杆下部设有引液口，阴极杆内设有主流道和分流道。6.根据权利要求5所述的电解加工直齿面齿轮的阴极装置设计方法，其特征在于，所述阴极杆采用可拆卸式结构。7.根据权利要求5所述的电解加工直齿面齿轮的阴极装置设计方法，其特征在于，所述阴极杆内采用反流式电解液流道型腔结构。8.根据权利要求5所述的电解加工直齿面齿轮的阴极装置设计方法，其特征在于，所述阴极头外部设有密封罩，密封罩采用圆柱形玻璃钢密封罩，密封罩顶部和底部分别设有橡胶密封圈。2CN108920859A说明书1/6页一种电解加工直齿面齿轮的阴极装置设计方法技术领域[0001]本发明涉及齿轮加工技术领域，具体是一种电解加工直齿面齿轮的阴极装置设计方法。背景技术[0002]直齿面齿轮是一种与直齿圆柱齿轮相啮合的平面齿圈齿轮，凭借其重合度高、传动平稳、噪声低、扭矩分流效果好等传动优势，被广泛应用于低速和高速、轻载和重载的众多传动领域中。然而直齿面齿轮的齿面较为复杂，其几何形状已不是传统渐开线齿面或其他常见的齿面，而是一种复杂的空间曲面，加工时为了解决传统展成法切削加工存在的周期长、成本高的问题以及成型法铣削加工存在的批量化制造质量低的现象，常采用电解加工对这种具有复杂型面的传动零件进行批量化生产，而在进行电解加工前首先要根据待加工直齿面齿轮的形状结构设计相应的电解加工阴