滚齿加工齿面三维建模方法.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CN108595760A(43)申请公布日2018.09.28(21)申请号201810239463.1(22)申请日2018.03.22(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)发明人刘金武陈阿龙易子超梅丽芳(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代理人郭福利魏思凡(51)Int.Cl.G06F17/50(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图5页(54)发明名称滚齿加工齿面三维建模方法(57)摘要本发明提供了滚齿加工齿面三维建模方法，包括：建立滚刀的齿刀刃轨迹曲面三维模型，并建立齿轮坯三维模型；将所述滚刀的齿刀刃轨迹曲面三维模型与所述齿轮坯三维模型设于加工的初始位置，建立单齿加工三维模型；应用所述单齿加工三维模型，通过所述滚刀的齿刀刃轨迹曲面三维模型对所述齿轮坯三维模型进行布尔运算，获得全齿廓三维模型；应用所述全齿廓三维模型，在所述齿轮坯三维模型上重复构建全齿廓，获得滚齿加工齿轮三维模型。本发明通过建立滚刀的齿刀刃轨迹曲面三维模型，并通过滚刀的齿刀刃轨迹曲面三维模型来模拟加工齿轮坯三维模型，使得模型的建立更佳简单且更符合实际加工情况，能够直观、真实反映齿轮实际的表面状况。CN108595760ACN108595760A权利要求书1/1页1.滚齿加工齿面三维建模方法，其特征在于，包括：根据齿轮和滚齿工艺参数，模拟滚刀加工单个齿的运动，建立滚刀的齿刀刃轨迹曲面三维模型，并建立齿轮坯三维模型；将所述滚刀的齿刀刃轨迹曲面三维模型与所述齿轮坯三维模型设于加工的初始位置，建立单齿加工三维模型；应用所述单齿加工三维模型，通过所述滚刀的齿刀刃轨迹曲面三维模型对所述齿轮坯三维模型进行布尔运算，获得全齿廓三维模型；应用所述全齿廓三维模型，在所述齿轮坯三维模型上重复构建全齿廓，获得滚齿加工齿轮三维模型。2.根据权利要求1所述的滚齿加工齿面三维建模方法，其特征在于，所述建立单齿加工三维模型包括：所述滚刀的齿刀刃轨迹曲面三维模型在所述齿轮坯三维模型上径向进给与垂直进给。3.根据权利要求2所述的滚齿加工齿面三维建模方法，其特征在于，变换所述单齿加工三维模型的观察视角，其中观察视角至少包括主视图、俯视图、左视图。4.根据权利要求3所述的滚齿加工齿面三维建模方法，其特征在于，所述获得滚齿加工齿轮三维模型，具体包括：基于所述单齿加工三维模型，将所述滚刀的齿刀刃轨迹曲面三维模型沿X轴正反方向进给加工，且应用“求差”命令在所述齿轮坯三维模型上减去多余坯料；其中，所述单齿加工三维模型的坐标系为Y轴沿齿轮的轴线方向，X轴与Z轴沿齿轮的径向；将所述滚刀的齿刀刃轨迹曲面三维模型与所述齿轮坯三维模型复位至加工的初始位置，将所述滚刀的齿刀刃轨迹曲面三维模型沿Y轴方向移动多次，且每移动一次则进行复位操作后才进行下一次移动加工模拟，直至完成垂直进给加工模拟。5.根据权利要求4所述的滚齿加工齿面三维建模方法，其特征在于，所述滚刀的齿刀刃轨迹曲面三维模型沿X轴正反方向进给加工时，所述滚刀的齿刀刃轨迹曲面三维模型每正向进给一次，相应所述齿轮坯三维模型顺时针转动一次；反之，所述滚刀的齿刀刃轨迹曲面三维模型每反向进给一次，相应所述齿轮坯三维模型逆时针转动一次。6.根据权利要求5所述的滚齿加工齿面三维建模方法，其特征在于，基于所述全齿廓三维模型，获取齿表面粗糙度。7.根据权利要求6所述的滚齿加工齿面三维建模方法，其特征在于，所述获取齿表面粗糙度，具体包括：绘制垂直进给方向上理想齿廓线，获取齿侧轴向表面粗糙度；绘制Y为0平面上的理想轮廓线，获取齿侧周向表面粗糙度。2CN108595760A说明书1/4页滚齿加工齿面三维建模方法技术领域[0001]本发明涉及信息技术领域，具体而言，涉及一种滚齿加工齿面三维建模方法。背景技术[0002]研究齿轮齿廓表面形态等，常见的方法有实验法，利用表面粗糙度仪可以测量滚齿加工表面粗糙度，但是实验成本高，并难于反映表面粗糙度与进给量、铣刀参数、齿轮参数等主要影响因素之间的直接关系。不能获得齿面三维形状。三坐标测量法可以测量滚齿加工表面三维坐标，构建加工表面三维模型，但是实验成本高，效率低，难于反映表面粗糙度与进给量、铣刀参数、齿轮参数等主要影响因素之间的直接关系。发明内容[0003]本发明提供了一种滚齿加工齿面三维建模方法，旨在改善难以呈现齿轮表面形态，进而导致滚齿加工齿面的表面研究困难的问题。[0004]本发明是这样实现的：[0005]滚齿加工齿面三维建模方法，包括：[0006]根据齿轮和滚齿工艺参数，模拟滚刀加工单个齿的运动，建立滚刀的齿刀刃轨迹曲面三维模型，并建立齿轮坯三维模型；将所述滚刀的齿刀刃轨迹曲面