一种螺旋内齿圈拉刀切削齿的磨削砂轮进刀控制方法.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CN106312817A(43)申请公布日2017.01.11(21)申请号201610860420.6(22)申请日2016.09.28(71)申请人西安交通大学地址710049陕西省西安市碑林区咸宁西路28号(72)发明人洪军贾康万少可樊利军(74)专利代理机构西安通大专利代理有限责任公司61200代理人李宏德(51)Int.Cl.B24B51/00(2006.01)G06F17/50(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图1页(54)发明名称一种螺旋内齿圈拉刀切削齿的磨削砂轮进刀控制方法(57)摘要本发明一种螺旋内齿圈拉刀切削齿的磨削砂轮进刀控制方法，能够实现对刀的自动设置，切削齿位置的精确定位。其包括步骤1，建立螺旋内齿圈拉刀切削齿的定位模式；步骤2，在建立的定位模式基础上确定切削齿的位置相对于第一头第一齿的坐标位置；步骤3，对磨削砂轮的进刀进行控制；从对刀点开始，根据由步骤2确定当前切削齿的坐标位置，完成当前切削齿的加工；然后沿着齿槽螺旋轨迹向后移动一个齿的位置，至到当前齿槽中的所有切削齿完成加工；砂轮按照螺旋容屑槽的旋转方向，切换到相邻的齿槽，完成当前容屑槽的加工；砂轮按照螺旋容屑槽的旋转方向，切换到下一容屑槽对应的对刀点位置，重复步骤依次对每一个容屑槽进行加工。CN106312817ACN106312817A权利要求书1/2页1.一种螺旋内齿圈拉刀切削齿的磨削砂轮进刀控制方法，其特征在于，包括如下步骤，步骤1，建立螺旋内齿圈拉刀切削齿的定位模式；将螺旋内齿圈拉刀按照刀体的节圆柱面绕轴线展开为一个平面，所有切削齿的位置都分布在该平面上；每一个切削齿通过一组序号(Ng，Ns，Np)进行唯一确定；其中，Ng为端面起始位置所在的容屑槽序号，Ns为端面起始位置在当前容屑槽区域内的序号，Np为切削齿沿着当前齿槽的序号；步骤2，在建立的定位模式基础上确定切削齿(Ng，Ns，Np)的位置相对于第一头第一齿O的坐标位置(x，a)如下，其中，x为轴向位置分量，a为绕轴线旋转分量；NS()为每一头螺旋容屑槽包含的端面齿槽数；Grot()——为螺旋容屑槽的旋向函数，右旋为+1，左旋为–1；Prot()为切削齿的旋向函数，右旋为+1，左旋为–1；[ugx,uga]为沿着螺旋前刀面方向的OB在轴向的平移表达和绕轴线的旋转表达；[upx,upa]为沿着切削齿廓型方向的OA在轴向的平移表达和绕轴线的旋转表达；步骤3，对磨削砂轮的进刀进行控制；步骤3.1，将砂轮设置在当前容屑槽的对刀点(x0，a0)位置，对刀点中Ng＝0，Ns＝0，Np＝0；步骤3.2，从对刀点开始，加工当前容屑槽；对当前容屑槽中的齿槽加工时，根据由步骤2确定当前切削齿的坐标位置，按照当前切削齿的加工任务要求，执行需要的磨削动作，完成当前切削齿的加工；然后沿着齿槽螺旋轨迹向后移动一个齿的位置；重复以上齿槽加工步骤，至到当前齿槽中的所有切削齿完成加工，从而完成当前齿槽的加工；步骤3.3，砂轮按照螺旋容屑槽的旋转方向，切换到相邻的齿槽，重复步骤3.2，从而对当前容屑槽中端面的每一个齿槽依次加工，完成当前容屑槽的加工；步骤3.4，砂轮按照螺旋容屑槽的旋转方向，切换到下一容屑槽对应的对刀点位置，重复步骤3.1到3.3，依次对每一个容屑槽进行加工。2.根据权利要求1所述的一种螺旋内齿圈拉刀切削齿的磨削砂轮进刀控制方法，其特征在于，步骤2中，[ugx,uga]和[upx,upa]由螺旋内齿圈或拉刀的基本结构参数，通过正弦定理计算如下，2CN106312817A权利要求书2/2页其中：mn为螺旋内齿圈法向模数，βp为螺旋内齿圈螺旋角，βg为螺旋容屑槽螺旋角，Lg为螺旋容屑槽导程，Nstart为螺旋容屑槽头数，Rp为螺旋内齿圈节圆半径。3.根据权利要求1所述的一种螺旋内齿圈拉刀切削齿的磨削砂轮进刀控制方法，其特征在于，对刀设置时，设置的对刀点(x0，a0)位置等于第一容屑槽第一齿的位置O加上，砂轮对刀点和第一容屑槽第一齿的位置O之间的位置偏差。4.根据权利要求1所述的一种螺旋内齿圈拉刀切削齿的磨削砂轮进刀控制方法，其特征在于，步骤3，对磨削砂轮的进刀进行程序控制，其具体步骤如下，步骤a，将砂轮设置在Ng＝0，Ns＝0，Np＝0的齿槽位置，然后进入步骤b；步骤b：如果所有容屑槽都完成加工，即Ng大于等于Nstart，则完成加工，退出；否则，进入步骤c；步骤c：如果当前容屑槽中所有齿槽都完成加工，即Ns大于等于(NST(Ng+1)-NST(Ng))，则进入步骤d；否则，进入步骤e；步骤d：砂轮按照螺旋容屑槽的旋转方向，切换到下一容屑槽对应的Ns＝0位置，然后进入步骤f；步骤e：砂轮按照螺旋容屑槽的旋转方向，切换到相邻的齿