[发明专利]一种插齿刀后刀面双参数单面成形磨削方法

权利要求书

1.一种插齿刀后刀面双参数单面成形磨削方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)根据被加工工件的基本参数与插齿刀的基本参数确定插齿刀各截面的加工中心距；

所述截面与插齿刀轴线相垂直；

(2)在忽略前角时，对于插齿刀齿的第j个截面根据插齿刀与被加工齿廓的啮合关系，得到所述截面内的侧刃离散点；

引入插齿刀轴线方向的刃磨厚度，得到侧刃离散矩阵；

引入前角对厚度方向进行修正，得到插齿刀理论侧后刀面离散矩阵；

(3)以插齿刀轴线为z轴建立右手正交坐标系S_xyz，将步骤(2)得到的插齿刀理论侧后刀面离散矩阵绕x轴旋转一个角度θ₁，之后绕z轴转一个角度θ₂；

之后将若干个重磨截面的刃形投影到xoy平面内，得到系列投影点，利用曲线拟合所述投影点；

调整旋转角度，直至各刃磨截面内的投影廓形误差最小，得到最优旋转角度和最优拟合曲线；

以所述最优拟合曲线为准线，以与z轴同方向的直线为母线进行移动，得到最优拟合柱面，作为插齿刀侧后刀面；

(4)根据插齿刀侧后刀面，设计单面磨削砂轮廓形；

(5)进行插齿刀分齿磨削。

2.根据权利要求1所述的一种插齿刀后刀面双参数单面成形磨削方法，其特征在于，步骤(1)中的基本参数包括：

被加工工件齿数z、压力角α_n0、插齿刀与工件传动比i_n0以及被加工工件齿形。

3.根据权利要求1所述的一种插齿刀后刀面双参数单面成形磨削方法，其特征在于，步骤(3)中利用曲线拟合所述投影点的具体操作为：

设第j个重磨截面的插值曲线为l_j，插值函数为f_j(x)；

取第j₀个截面为基准截面，在投影平面上其投影曲线的第i个点为M_ij(x_iM，y_iM)，联立该点法线方程和插值函数f₁(x)、f₂(x)、…、f_n(x)，设其法线斜率为k_iM，则求解法线和插值曲线l_j交点的方程为：

f_j(x)-k_iM(x-x_iM)-y_iM＝0

对于基准截面内刀刃截形的投影系列点，分别求其到插值曲线的距离e_ij，记e_ij为各投影点的双参数柱面拟合误差，得到误差矩阵E：

设数组E中元素最大值为e_max，则e_max为转角θ＝[θ₁，θ₂]下的最大齿形误差；

以e_max最小为目标，求出最优值θ^*＝[θ₁^*，θ₂^*]和对应的插值曲线，即最优旋转角度和最优拟合曲线。

4.根据权利要求1所述的一种插齿刀后刀面双参数单面成形磨削方法，其特征在于，在步骤(4)中，所述单面磨削砂轮廓形为投影柱面的准线。

5.根据权利要求4所述的一种插齿刀后刀面双参数单面成形磨削方法，其特征在于，在步骤(5)中，插齿刀分齿磨削，磨削运动为砂轮沿柱面投影方向的往复运动，进给运动为磨削运动垂直方向。

6.根据权利要求5所述的一种插齿刀后刀面双参数单面成形磨削方法，其特征在于，采用跨齿分度磨削，跨齿数质数且与插齿刀齿数无公约数。