平面二次包络环面蜗轮数控加工刀具轨迹生成算法研究.pdf

2010年第3期 ·工艺与装备 · 文章编号 ：1001～2265(2010)03—0091—03 平面二次包络环面蜗轮数控加工 刀具轨迹的生成算法研究 时礼 平 ．吴玉 国 (安徽工业大学 机械工程学院，安徽 马鞍 山 243002) 摘要：针对 目前传统的包络法加工平面二次包络环面蜗轮在精度上存在不可克服的缺 陷，提 出以其数控 加工作为对象，利用截面法生成数控加 工刀具轨迹的算法，在建立啮合 面方程 的基础上将齿面 离散化， 将 离散模型与设定的截平面族求交 ，得到刀位点的离散坐标值 ，为其数控加工奠定理论基础 。 关键词 ：平面二次包络环面蜗轮 ；截面法 ；刀具轨迹 ；数控加工 中图分类号：TH161；TG65 文献标识码 ：A ToolPath Generation ofPlanarDouble-envelopingW orm GearBased onPlaneCuttingMethod SHILi—ping．W U Yu—guo (SchoolofMechanicalEngineeringAnhuiUniversityofTechnology，MaanshanAnhui243002，China) Abstract：Planardouble-envelopingWOrlTIpairisan excellenttransmission type．Theshortagesoftraditional processnigmethodwereanalyzed．Togeneratethetoolpathaseriesofplanswhichni cluedtheaxisofWOITI1 gearto intersectwiththeworm gearsurfaceandthediscretepointswerecalculated．Thestudy willlayafoun- dationforthemanufacturingofPlanardouble-envelopnigWorrllgearby CNC M ethod． Key words：planardouble-envelopingworm gear；planecuttnigmethod；toolpath；CNC 以一个工作面通过该直线 并且绕该直线偏转 口角的 O 引言 平面刀具代替该直线刀具 ，就可形成平面包络环面蜗 平面二次包络环面蜗杆传动，具有较高 的工作强 杆 。 度和较长的工作寿命 ，在冶金工业 、造船工业 、石油 、化 工机械 、通用机械 、轻工机械 、兵器工业 、建筑机械等领 域得到了广泛 的应用。但该优 良的传动形式要 以较高 制造 、安装精度 来保证 ，且必须严格遵循其 啮合理论。 随着数字化 已成为现代制造业 中产品全生命周期不可 缺少的驱动因素 ，平面二次包络环面蜗杆副 的数控加 工将会成为一种新的生产模式。 l 平面二次包络环面蜗杆副的形成及其特点 以平 面为母面 ，通过空间包络运动形成平面包络 图 1 蜗杆 副 的形成 原理 环面蜗杆 ，再 以蜗杆齿面为母 面，经过第二次包络就可 由于该蜗杆 副齿 面啮合时呈双线接触 ，接触点的 以形成蜗轮，把这两次包络形成的蜗杆和蜗轮相配 ，就 法 向速度大 ，综合 曲率半径大 ，接触应力小 ，因而易形 形成了平面二次包络环面蜗杆副传动。如 图 1所示 ， 成动压