[发明专利]用于生成具有人字形齿的齿轮的方法以及生成控制数据的方法和装置

权利要求书

1.一种用于生成具有人字形齿的齿轮的方法，其特征在于，通过在至少包括四轴的数控机床上，通过在控制数据的基础上沿着相对于工件的加工路径连续移动机床铣刀铣削工件的方式生成具有人字形齿的齿轮，具体地，铣刀为端铣刀，数控机床为铣床、通用机床或加工中心，该方法包括：

-生成控制数据，所述控制数据用于对涉及工件的铣刀进行引导，该步骤包括：

-确定第一齿形，所述第一齿形为所述人字形齿第一部分齿的第一齿面的几何形状；

-确定第二齿形，所述第二齿形为所述人字形齿第二部分齿的第二齿面的几何形状；

-确定过渡部分齿形，所述过渡部分齿形为所述第一和第二齿面之间的过渡部分的几何形状；

-确定完全齿形，所述完全齿形包括所述第一齿形、过渡部分齿形以及第二齿形；

-在所述完全齿形的基础上，生成控制数据，所述控制数据包含路径数据，所述路径数据用于引导机床的铣刀沿着加工路径，每个加工路径横向延伸至齿面齿廓方向，具体地，在不同齿廓高度沿着所述第一齿形、过渡部分齿形以及第二齿形延伸；以及

-在生成的数控数据的基础上，使用铣刀在机床上铣削工件，所述铣刀沿着由路径数据表示的加工路径被连续地引导。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在生成所述过渡部分齿形后，在所述第一齿形的多个边界点处，所述第一齿形相切地并入所述过渡部分齿形，在所述第二齿面的多个边界点处，所述过渡部分齿形相切地并入第二齿形。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在位于所述第一齿形和第一切削面之间的第一切削路径上，确定所述第一齿形的边界点，所述第一切削面垂直于齿轮轴，以及在位于所述第二齿形和第二切削面之间的第二切削路径上，确定所述第二齿形的边界点，所述第二切削面垂直于齿轮轴。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

确定所述人字形齿的中心区域，所述中心区域垂直于齿轮轴，所述第一切削面和第二切削面到所述人字形齿中心区域的距离相同，所述中心区域位于所述第一和第二切削面之间。

5.如权利要求1至4至少一项所述的方法，其特征在于，在所述齿面线方向上所述过渡部分齿形具有一个凹形和一个凸形。

6.如权利要求1至5至少一项所述的方法，其特征在于，位于所述第一齿形和第二齿形的所述过渡部分齿形为圆环面，具体为带状面。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，通过连接所述第一和第二齿形的多个圆弧扇形体确定所述过渡部分齿形。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述过渡部分齿形的多个圆弧扇形体在不同齿廓高度进行延伸，每个圆弧扇形体将所述第一齿形的第一边界点与所述第二齿形中的对应第二边界点连接在一起，所述第一边界点与第二边界点具有相同的齿廓高度。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，在各个齿形的边界点处，所述对应的各个圆弧扇形体相切地并入对应的齿面。

10.如权利要求1至9至少一项所述的方法，其特征在于，生成过渡部分齿形的步骤包括：

-确定所述第一齿形的至少一个第一边界点；

-确定所述第二齿形的至少一个第二边界点，所述第一边界点与所述第二边界点位于齿面相同的齿廓高度；

-在所述齿形的第一边界点确定第一法向量；

-在所述齿形的第二边界点确定第二法向量；

-在第一直线和第二直线之间确定一个交叉点，所述第一直线由所述第一法向量的方向预先确定，所述第二直线由所述第二法向量的方向预先确定；以及

-从所述第一边界点到所述第二边界点确定一个圆弧扇形体，位于所述第一直线和第二直线的所述交叉点为所述圆弧扇形体的中心，使得所述过渡部分齿形被生成，以用于组成所述圆弧扇形体。

11.如权利要求1至10任一所述的方法，其特征在于，所述第一部分齿为所述人字形齿的第一螺旋齿，所述第二部分齿为所述人字形齿的第二螺旋齿。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述第一螺旋齿为左旋斜齿或右旋斜齿，所述第二螺旋齿具有一斜度，并与所述第一螺旋齿具有的斜度相对设置，具体地，所述第一螺旋齿与所述第二螺旋齿具有相同的螺旋线角。