CN100412734C - 一种弧齿锥齿轮倒棱控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种弧齿锥齿轮倒棱控制方法。本发明属于齿轮加工技术领域。齿轮加工计算控制方法，控制三轴联动机床，其特点是：齿轮加工根据倒棱机床的布局、运动的坐标，对圆锥定位刀具与齿槽凹凸两侧齿顶棱线进行计算控制，确定倒棱的工件齿槽与机床的工件主轴之间的位置关系，使刀具与齿槽凹凸两侧齿顶棱线双触；计算控制按双面倒棱计算，实现控制三轴联动机床进行齿轮倒棱加工。本发明具有操作简单、方便快捷、精度高、制得齿轮运转啮合平稳、噪音低、使用寿命长等优点。

Description

一种弧齿锥齿轮倒棱控制方法

技术领域

本发明属于齿轮加工技术领域，特别是涉及一种弧齿锥齿轮倒棱控制方法。

背景技术

弧齿锥(或准双曲面)齿轮副，几乎应用于所有汽车上，加上其维修备件，目前的年产量已上千万件，今后更有扩大之势。由于切齿或研齿所留的残刺、搬运或装配中的磕碰、拉毛等原因，常会在齿面的顶棱附近留下了缺陷。从而在齿轮副的运转啮合中，引起噪音、影响使用寿命等弊病。为此，一般采取倒棱工序来去除上述缺陷，进而消除上述不良后果。国外，个别厂家虽已有了完成倒棱工序机床的产品，但在效果上都还不太成熟。国内，尚是空白，普遍采用的是手工倒棱。而手工倒棱，不仅在质量上难以保证，而且还存在着劳动保护上的问题。

发明内容

本发明为解决现有技术存在的问题，提供了一种对弧齿锥齿轮倒棱控制方法。

本发明以齿坯和切齿的有关参数、倒棱要求参数、刀具几何形状、以及机床联动三轴所采用的布局、运动的坐标为依据，通过以下四项步骤，实现了对弧齿锥齿轮齿顶棱线的倒棱。

1、根据切齿成形原理和采用的坐标，对齿槽凹、凸两侧齿顶棱线做出数学描述。

2、以步骤1的数学描述为基础，根据倒棱机床所采用的布局、运动的坐标，对圆锥定位量棒与齿槽凹、凸两侧齿顶棱线的“双触”做出数学描述。

3、在圆锥砂轮与齿槽凹、凸两侧齿顶棱线的“双触”的基础上，为齿槽凹、凸两侧齿顶棱线倒出合格棱面做出数学描述。

4、采用直线插补，将复杂的数学关系，简化应用于机床控制中。

本发明的目的是提供一个人机可视性界面，通过操作者与计算机的直接对话来计算出数值，并以可视性界面反馈给用户，完成相应的操作。本发明的弧齿锥齿轮倒棱加工计算控制方法具有操作快捷、精度高、制得齿轮运转啮合平稳、噪音低、使用寿命长等特点。

本发明控制方法，采用人机可视化界面完成，通过给定参数来完成相应的计算，并还可以重复显示其操作和结果，不是只局限于某个弧齿锥齿轮的计算软件。本发明比人工计算更加简单、快捷、精度高、便于理解，克服了单一机器单一计算的不足。

本发明弧齿锥齿轮倒棱控制方法采用如下技术方案：

弧齿锥齿轮倒棱控制方法，控制三轴联动机床，其特点是：弧齿锥齿轮倒棱加工根据倒棱机床的布局、运动的坐标，对圆锥定位刀具与齿槽凹凸两侧齿顶棱线进行计算控制，确定倒棱的工件齿槽与机床的工件主轴之间的位置关系，使刀具与齿槽凹凸两侧齿顶棱线双触；实现控制三轴联动机床进行齿轮倒棱加工。

本发明弧齿锥齿轮倒棱控制方法采用如下技术措施：

所述的弧齿锥齿轮倒棱控制方法，其特点是：计算控制包括自动分析阶段，根据输入的参数进行分段计算阶段，数值反馈提示阶段，清除历史记录阶段。

所述的弧齿锥齿轮倒棱控制方法，其特点是：根据输入参数进行分段计算阶段，包括验证计算，计算出数值并反馈用户，可自行改动参数，简单计算和误差计算阶段。

所述的弧齿锥齿轮倒棱控制方法，其特点是：简单计算和误差计算阶段包括用户自行输入参数阶段，函数的自动计算、验证并反馈数值阶段。

所述的弧齿锥齿轮倒棱控制方法，其特点是：清除历史记录阶段包括清除已写参数全部清零阶段，重新输入、计算阶段。

所述的弧齿锥齿轮倒棱控制方法，其特点是：计算控制倒棱，包括制齿时形成凸、凹面齿形角计算；倒棱前齿槽定位计算。

所述的弧齿锥齿轮倒棱控制方法，其特点是：计算控制倒棱包括单、双曲面倒棱计算。

本发明具有的优点和积极效果：

本发明采用人机可视化界面完成，通过给定参数来完成相应的计算，并还可以重复显示其操作和结果，不是只局限于某个模数的弧齿计算软件，可根据操作者的需要来重复使用。本发明提供一种具有操作快捷、精度高、便于理解的齿轮加工计算控制方法。制得齿轮具有运转啮合平稳、噪音低、使用寿命长等特点。

附图说明

图1是弧齿锥齿轮倒棱控制方法软件工作流程示意图；

图2是弧齿锥齿轮倒棱控制方法的系统模块流程示意图。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，特列举以下实例并进行详细说明如下：

实施例1

参照附图1和图2。

弧齿锥齿轮倒棱控制方法，控制三轴联动机床。弧齿锥齿轮加工根据倒棱机床的布局、运动的坐标，对圆锥定位刀具与齿槽凹凸两侧齿顶棱线进行计算控制，确定倒棱的工件齿槽与机床的工件主轴之间的位置关系，使刀具与齿槽凹凸两侧齿顶棱线双触；实现控制三轴联动机床进行齿轮倒棱加工。

计算控制包括自动分析阶段，根据输入的参数进行分段计算阶段，数值反馈提示阶段，清除历史记录阶段。根据输入参数进行分段计算阶段的特征，包括验证计算；误差比较计算；计算出数值并反馈用户；可自行改动参数；计算内部sin、cos、tan等各个函数的自动计算、验证并反馈数值。简单计算和误差计算阶段包括用户自行输入参数阶段，函数的自动计算、验证并反馈数值阶段。清除历史记录阶段的特征包括，清除已写参数全部清零阶段；重新输入、计算阶段。

计算控制倒棱，包括制齿时形成面锥刀齿中线圆心角计算，制齿时形成凸、凹面齿形角计算；倒棱前齿槽定位计算。

计算控制倒棱包括单、双曲面倒棱计算。

弧齿锥齿轮倒棱控制方法软件工作流程如图1所示：

程序开始：

Windows开始检索数据，open事件开始执行，打开相应窗口，待数据输入完毕，net事件击活messagebox功能。进入程序流程。

核对后根据公式计算，利用mid函数来确定所要求的精度。当计算结果出来后，有超出范围数值出现，将出现错误提示，要求使用者重新核对，以避免错误的再次出现。

在计算的同时程序存在大量的赋值类型问题，“类型()”将强制转换，自动分辨。对角度的要求也是相当敏感，cos，sin，asin，acos，abs等大量计算和自定义计算公式。在用户反馈界面上有明显的提示信息，告诉使用者正在计算的结果属于哪部分的计算内容

在误差计算中，要求根据用户输入的起始点和终点根据误差来计算出整条曲线，将曲线分的段数和点数显示出来，两点为一段，若本段的误差大于或小于操作者要求的误差时，计算机将自动加上或者减去1S，致使做到最逼近的误差最小值，使得加工出的工件最完美、最可靠。然后再以数学模型为基础计算出本条曲线所分各个点的值。

例如：若分出20点就会有20个点的X、Y、Ф的值，此时的值与前述验证的X、Y、Ф的值无关，而机床所需要的是这20个。

上面所述的计算包括简单计算和误差计算，是由用户自行输入参数，内部sin、cos、tan等各个函数的自动计算、验证并反馈数值，而且在多种类型的倒棱上均可使用。

弧齿锥齿轮倒棱控制方法的系统模块流程如图2所示：

系统模块开始：

当结果计算完毕后，系统将软件停留在当前状态下，计算结果的精度将不会丢失，如果计算的结果有问题，用户可以单一清除或者全部清除已有的参数，再支配软件的程序将点和段重新选择，经过计算后再次反馈结果。

与此同时，所要求的精度问题若没有差异，系统将在2S钟之内将所有数值计算出来。若不再使用计算功能可返回主界面或退出程序等此类小功能是均可实现的。

本发明采用了人机对话界面功能，以可视化效果来反馈用户所需要的信息。并且是一个非局限的加工计算软件，可根据不同大小的模数来计算出多个有用数据，告别了单一的主要加工数值，可根据使用者的要求计算出上百个弧齿加工数值和旋转数值。在计算的过程中，将弧齿锥齿轮分为单、双两种倒棱计算，均分为顶棱、圆心角、倒棱。包括系统的自动分析，根据输入的参数进行分段计算简单计算等，数值反馈提示后可保留当前状态也可清除历史记录。

Claims (6)

1. 一种弧齿锥齿轮倒棱控制方法，控制三轴联动机床，其特征是：齿轮加工根据倒棱机床的布局、运动的坐标，对圆锥定位刀具与齿槽凹凸两侧齿顶棱线进行计算控制，确定倒棱的工件齿槽与机床的工件主轴之间的位置关系，使刀具与齿槽凹凸两侧齿顶棱线双触；计算控制按单或双倒棱计算，实现控制三轴联动机床进行齿轮倒棱加工；计算控制包括自动分析阶段，根据输入的参数进行分段计算阶段，数值反馈提示阶段，清除历史记录阶段。

2. 根据权利要求1所述的弧齿锥齿轮倒棱控制方法，其特征是：根据输入参数进行分段计算阶段，包括验证计算，计算出数值并反馈用户，可自行改动参数，简单计算和误差计算阶段。

3. 根据权利要求2所述的弧齿锥齿轮倒棱控制方法，其特征是：简单计算和误差计算阶段包括用户自行输入参数阶段，函数的自动计算、验证并反馈数值阶段。

4. 根据权利要求1所述的弧齿锥齿轮倒棱控制方法，其特征是：清除历史记录阶段包括清除已写参数全部清零阶段，重新输入、计算阶段。

5. 根据权利要求1所述的弧齿锥齿轮倒棱控制方法，其特征是：计算控制倒棱，包括制齿时形成凸、凹面齿形角计算；倒棱前齿槽定位计算。

6. 根据权利要求1所述的弧齿锥齿轮倒棱控制方法，其特征是：计算控制倒棱包括单、双曲面倒棱计算。

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