[发明专利]一种降低理论渐变螺距螺旋杆工艺难度的方法

摘要

本发明涉及一种螺旋传动的设计方法，目的是采用该方法加工的螺旋杆能够高度等效替代原理论渐变螺旋杆，以有效保证传动精度、大幅度降低工艺难度和加工成本。技术方案是：一种降低理论渐变螺距螺旋杆工艺难度的方法，包括以下步骤：第1步，设计得到理论螺旋杆的螺旋线的空间参数方程；第2步，等间距采集足够多的2n个样点；第3步，依据细分逆向工程规则不断分解重构，得若干集顶点数据；第4步，计算对应的总逼近偏差En，然后判断；第5步，计算出矩阵Q中的相应的最大值占对应总和的比值ηQ；第6步，取足够数量的数据点进行二次逆向分解重构；第7步，重新分别计算数组B的总逼近偏差EB；判断后获得最佳重构方案点；第8步，用获得的数据编写加工程序。

主权项

一种降低理论渐变螺距螺旋杆工艺难度的方法，依次包括以下步骤：第1步，通过需要达到的目标运动规律设计得到理论螺旋杆的螺旋线的空间参数方程：式中：R为螺旋杆半径，为螺旋杆转动角，为轴向位移关于的函数；螺旋杆的轴线与坐标系中的Z轴共轴；第2步，对螺旋杆轴向位移曲线，等间距采集足够多的2n个样点，记为顶点集其中n必须满足:n＝2i或3·2i‑1，i为整数；其中的坐标向量为第3步，将第k+1层密集的顶点集依据其细分逆向工程规则不断分解重构至下一层稀疏的顶点集即得若干集顶点数据；递推规则为：ck＝Pk+1ck+1；第4步，1)为在合适的精度位置停止重构，定义在n个顶点时的总逼近偏差En其中：为原始曲线关于的函数方程，为ck数组中的第j‑1和第j顶点的线段函数方程，n为重构后的顶点数量；2)根据精度要求设定许用总逼近偏差E根据递推规则ck＝Pk+1ck+1不断向下一层稀疏顶点集重构，并计算重构后对应的每一顶点集的分段逼近偏差数据和总逼近偏差En；判断重构后的总逼近偏差En是否大于许用总逼近偏差E，若小于则继续进行下一次的逆向分解重构；当逼近总偏差大于许用总逼近偏差E时，将重构前后的顶点数据分别记录在临时存储的数组A和数组B中备用；此时的分段逼近偏差数据临时存储在矩阵Q中。第5步，设定相对偏差判断系数η，计算出矩阵Q中的相应的最大值占对应总和的比值ηQ；若ηQ＜η，则直接输出数组A，结束程序，数组A中的顶点数据即为最佳重构方案点；反之进入程序第6步；第6步，找出数组B中的对应最大逼近偏差段的二个端点，在该端点对应的原始曲线的对应区域等距取足够数量的3·2i‑1个数据点进行二次逆向分解重构，并直接逆向重构到最简的3个顶点；将二次重构后的3个顶点插入并替换掉原数组B中的原先位置的2个顶点；第7步，重新分别计算数组B的总逼近偏差EB，若EB＜E，则输出数组B,结束程序，数组B中的顶点数据即为最佳重构方案点；反之则输出数组A，结束程序，数组A中的顶点数据即为最佳重构方案点。第8步，将最佳重构方案点中的顶点数据用于编写数控机床的加工宏程序。