CN113941741B - 多头双锥面包络环面蜗杆的均化余量曲面的加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多头双锥面包络环面蜗杆的均化余量曲面的加工方法，属于机械传动领域。所述加工方法包括：在所述环面蜗杆的齿面构建各处粗加工余量相等的均化余量曲面；基于所述均化余量曲面对所述环面蜗杆的齿面进行加工。本发明的实施例的加工方法能够保证多头双锥面包络环面蜗杆粗加工时各处加工余量一致，以提高环面蜗杆精加工时的磨削效率和质量。

Description

多头双锥面包络环面蜗杆的均化余量曲面的加工方法

技术领域

本发明涉及机械传动领域，特别涉及一种多头双锥面包络环面蜗杆的均化余量曲面的加工方法。

背景技术

双锥面包络环面蜗杆副可实现多头小传动比传动，承载能力高，被广泛应用于冶金矿山机械、轧钢机压下装置、化工机械和国防工业等领域。双锥面包络环面蜗杆的加工流程包括粗加工、热处理和磨削精加工。为提高多头双锥面包络环面蜗杆精加工时的磨削效率和质量，需要保证环面蜗杆粗加工时各处加工余量一致。

在实践中，通常以直廓环面蜗杆作为双锥面包络环面蜗杆的粗加工蜗杆。然而，由于成形原理的不同，直廓环面蜗杆与双锥面包络环面蜗杆的齿形存在原理性误差。而且，这种加工方式无法保证各处粗加工余量的一致性。

为改善环面蜗杆粗加工余量的均衡性，针对平面包络环面蜗杆提出了一种加工方式。其是通过改变开齿中心距和基圆半径，降低最小磨削余量的值。但是，这种方式并没有从理论上实现磨削余量的完全一致。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题和缺陷的至少一个方面，本发明的实施例提供了一种多头双锥面包络环面蜗杆的均化余量曲面的加工方法。本发明的实施例的加工方法能够保证多头双锥面包络环面蜗杆粗加工时各处加工余量一致，以提高环面蜗杆精加工时的磨削效率和质量。

根据本公开的一个方面，提供了一种多头双锥面包络环面蜗杆的均化余量曲面的加工方法，包括：在所述环面蜗杆的齿面构建各处粗加工余量相等的均化余量曲面；基于所述均化余量曲面对所述环面蜗杆的齿面进行加工。

在多个实施例中，基于所述环面蜗杆上每个点绕所述环面蜗杆的轴线l的旋转弧长g相等来构建所述均化余量曲面。

在多个实施例中，构建所述均化余量曲面包括:确定所述环面蜗杆的齿面上任一点N_i到所述环面蜗杆的轴线l的距离R_i；确定所述旋转弧长g并使得所述旋转弧长g为粗加工余量δ，其中粗加工余量δ设定为恒定值；根据距离R_i和粗加工余量δ确定任一点N_i绕所述轴线l旋转的余量角η；根据每个点的余量角η构建所述均化余量曲面。

在多个实施例中，确定距离R_i包括：选取一垂直于所述轴线l的截平面W；使得所述截平面W与所述环面蜗杆的齿面相交构成第一交线l₁；确定所述第一交线l₁上任一点N_i到所述环面蜗杆的轴线l的距离R_i。

在多个实施例中，确定所述旋转弧长g包括：使得所述截平面W与所述环面蜗杆的均化余量曲面相交构成第二交线l₂；使得所述任一点N_i围绕所述轴线l旋转直到与第二交线l₂上的一点P_i重合，所述任一点N_i与点P_i之间的弧长为旋转弧长g。

在多个实施例中，确定所述余量角η包括：使得所述任一点N_i到达点P_i旋转的角度为余量角η，其中所述余量角

在多个实施例中，对所述齿面进行加工包括：将所述均化余量曲面沿所述环面蜗杆的齿高方向离散成多条螺旋线，将每条螺旋线沿所述轴线l离散成多个点；基于离散成的多个点对每条螺旋线进行加工；基于离散成的多条螺旋线对同一螺旋头的均化余量曲面上的不同位置的螺旋线进行加工；对不同螺旋头的均化余量曲面上的离散的螺旋线进行加工。

在多个实施例中，在开始加工前，使得所述环面蜗杆的轴线l与车床主轴S的轴线k和车床Z轴重合，使得车床X轴经过所述环面蜗杆的中心点O₁并垂直于车床Z轴，在加工过程中车刀的右侧刀尖M₁和左侧刀尖M₂始终位于XO₁Z平面内。

在多个实施例中，对每条螺旋线进行加工包括：选择位于一均化余量曲面齿顶部位的螺旋线h₁，并确定所述螺旋线h₁的起始点P₁与XO₁Z平面所成的角度

确定车刀的起刀点A的位置，并基于起刀点A的位置确定车刀需要移动的距离d₁；使得车刀的刀尖由起刀点A移动所述距离d₁到所述螺旋线h₁的起始点P₁，同时使得所述环面蜗杆转过角度

在多个实施例中，在起刀点A移动到所述螺旋线h₁的起始点P₁的过程中，起刀点A到起始点P₁采用导程为

的圆柱等距螺旋线插值，其中Z_A为车刀的起刀点A沿车床Z轴的坐标，L为所述环面蜗杆的长度；对于所述螺旋线h₁上位于起始点P₁后的任意相邻两点P_i和P_i+1，两点之间采用导程为

的圆锥螺旋线插值，其中T为两点之间沿所述轴线l的距离，两点绕所述轴线l的角度差为

在多个实施例中，对同一螺旋头的均化余量曲面上的不同位置的螺旋线进行加工包括：选择所述螺旋线h₁所在的均化余量曲面中的另一螺旋线h₂，并确定所述螺旋线h₂的起始点P₂与XO₁Z平面所成的角度

确定车刀的起刀点B的位置，并基于起刀点B的位置确定车刀需要移动的距离d₂；使得车刀的刀尖由起刀点B移动所述距离d₂到所述螺旋线h₂的起始点P₂，同时使得所述环面蜗杆转过角度

其中，起刀点B到起始点P₂采用导程为

的圆柱等距螺旋线插值，其中车刀的起刀点B沿车床Z轴的坐标为Z_B，并且Z_B＝Z_A；起始点P₂之后的各点采用所述圆锥螺旋线插值的方式进行加工。

在多个实施例中，对不同螺旋头的均化余量曲面上的离散的螺旋线进行加工包括：确定所述环面蜗杆的头数Z_l；选择与所述螺旋线h₁位于同一均化余量曲面的螺旋线h₃，并选择与所述螺旋线h₃位于同一圆环面上并位于第m均化余量曲面上的螺旋线h₄，并确定螺旋线h₃的起始点P₃与XO₁Z平面所成的角度

其中螺旋线h₃的起刀点G沿车床X轴的坐标X_G与螺旋线h₄的起刀点H沿车床X轴的坐标X_H相等，螺旋线h₃与螺旋线h₄位于不同的均化余量曲面上；使得车刀的起刀点G移动距离Z_G到螺旋线h₃的起始点P₃，其中Z_G为起刀点G沿Z轴坐标，并且Z_G＝Z_A，使得车刀的起刀点H移动距离Z_H到螺旋线h₄的起始点P₄，其中Z_H为起刀点H沿Z轴坐标，并且

车刀的起刀点G移动到螺旋线h₃的起始点P₃和车刀的起刀点H移动到螺旋线h₄的起始点P₄均采用圆柱等距螺旋线插值，并且导程

所述螺旋线h₃的起始点P₃之后的各点和所述螺旋线h₄的起始点P₄之后的各点采用所述圆锥螺旋线插值的方式进行加工。

附图说明

本发明的这些和/或其他方面和优点从下面结合附图对优选实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本发明的实施例的双锥面包络环面蜗杆的均化余量曲面设计原理图；

图2为根据本发明的实施例的双锥面包络环面蜗杆的均化余量曲面车削示意图；

图3为根据本发明的实施例的同一螺旋头的均化余量曲面上的不同位置螺旋线加工原理图；

图4为根据本发明的实施例的不同螺旋头的均化余量曲面上离散螺旋线加工原理图；

图5为根据本发明的实施例的双锥面包络环面蜗杆的均化余量曲面的车削仿真结果；

图6为根据本发明的实施例的双锥面包络环面蜗杆的均化余量曲面的仿真加工结果。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。在说明书中，相同或相似的附图标号指示相同或相似的部件。下述参照附图对本发明实施方式的说明旨在对本发明的总体发明构思进行解释，而不应当理解为对本发明的一种限制。

环面蜗杆螺旋面为变导程的复杂空间曲面，本发明的实施例提供了与该类复杂空间曲面相应的余量曲面设计方法和加工方法。

在本发明的实施例中，提供了一种多头双锥面包络环面蜗杆的均化余量曲面的加工方法。所述加工方法包括：在所述环面蜗杆的齿面构建各处粗加工余量相等的均化余量曲面；基于所述均化余量曲面对所述环面蜗杆的齿面进行加工。

本发明的加工方法构建了各处粗加工余量相等的均化余量曲面，从而确保了该环面蜗杆在粗加工时各处加工余量一致，故提高了环面蜗杆精加工时的磨削效率和质量。

在本发明的一个实施例中，基于所述环面蜗杆上每个点绕所述环面蜗杆的轴线l的旋转弧长g相等来构建所述均化余量曲面。如此，可以确保各处加工余量一致。

在本发明的一个实施例中，构建所述均化余量曲面包括:

确定所述环面蜗杆的齿面上任一点N_i到所述环面蜗杆的轴线l的距离R_i；

确定旋转弧长g并使得所述旋转弧长g为粗加工余量δ，其中粗加工余量δ设定为恒定值(例如，1mm、1.5mm、2mm、2.5mm或3mm)；

根据距离R_i和粗加工余量δ确定任一点N_i绕所述轴线l旋转的余量角η；

根据每个点的余量角η构建所述均化余量曲面。

在一示例中，在获得所有点的余量角η后，可以利用例如matlab获得所述均化余量曲面。

在一示例中，确定距离R_i包括：选取一垂直于所述轴线l的截平面W；使得所述截平面W与所述环面蜗杆的齿面相交构成第一交线l₁；确定所述第一交线l₁上任一点N_i到所述环面蜗杆的轴线l的距离R_i，如图1所示。

在一示例中，确定旋转弧长g包括：使得截平面W与所述环面蜗杆的均化余量曲面相交构成第二交线l₂；使得所述任一点N_i围绕所述轴线l旋转直到与第二交线上的一点P_i重合，所述任一点N_i与点P_i之间的弧长为旋转弧长g，如图1所示。

在一示例中，确定所述余量角η包括：使得所述任一点N_i到达点P_i旋转的角度为余量角η，如图1所示。在一示例中，所述余量角

在本发明的一个实施例中，基于所述均化余量曲面对所述环面蜗杆的齿面进行加工包括：

将所述均化余量曲面沿所述环面蜗杆的齿高方向离散成多条螺旋线，将每条螺旋线沿所述轴线l离散成多个点；

基于离散成的多个点对每条螺旋线进行加工；

基于离散成的多条螺旋线对同一螺旋头的均化余量曲面上的不同位置的螺旋线进行加工；

对不同螺旋头的均化余量曲面上的离散的螺旋线进行加工。

在一示例中，可以利用例如matlab将所述均化余量曲面沿所述环面蜗杆的齿高方向离散成多条螺旋线(例如10条、20条、30条等)。

在一示例中，可以利用例如matlab将每条螺旋线沿所述轴线l离散成多个点(例如50个、100个、200个、300个等)。优选地，可以将每条螺旋线沿所述轴线l等距离地离散成多个点。

在本发明的一个实施例中，在开始加工前，使得所述环面蜗杆的轴线l与车床主轴S的轴线k和车床Z轴重合，使得车床X轴经过所述环面蜗杆的中心点O₁并垂直于车床Z轴，如图2所示。在一示例中，车床主轴S的转速可以设置为600-1000r/min，优选地700-900r/min，更优选地800r/min。

在本发明的实施例中，环面蜗杆的均化余量曲面的左侧由车刀20的右侧刀尖M₁车削而成，环面蜗杆的均化余量曲面的右侧由车刀20的左侧刀尖M₂车削而成，如图2所示。在一示例中，在加工过程中车刀20的右侧刀尖M₁和左侧刀尖M₂始终位于XO₁Z平面内。在一示例中，在加工过程中，右侧刀尖M₁和左侧刀尖M₂之间的连线平行于车床主轴S的轴线k。

在本发明的实施例中，如图3所示，对每条螺旋线进行加工包括：

选择位于一均化余量曲面齿顶部位的螺旋线h₁，并确定所述螺旋线h₁的起始点P₁与XO₁Z平面所成的角度

确定车刀20的起刀点A的位置，并基于起刀点A的位置确定车刀20需要移动的距离d₁；

使得车刀20的刀尖由起刀点A移动所述距离d₁到所述螺旋线h₁的起始点P₁，同时使得所述环面蜗杆转过角度

在一示例中，车刀20的刀尖由起刀点A移动到螺旋线h₁的起始点P₁所需要移动的距离为(Z_A-L/2)，其中Z_A为车刀20的起刀点A沿车床Z轴的坐标，L为所述环面蜗杆的长度，例如120-150mm。

在一示例中，在起刀点A移动到所述螺旋线h₁的起始点P₁的过程中，起刀点A到起始点P₁采用导程为

的圆柱等距螺旋线插值，其中Z_A为车刀20的起刀点A沿车床Z轴的坐标，L为所述环面蜗杆的长度。

在一示例中，对于所述螺旋线h₁上位于起始点P₁后的任意相邻两点P_i和P_i+1，两点之间采用导程为

的圆锥螺旋线插值，其中T为两点之间沿所述轴线l的距离，两点绕所述轴线l的角度差为

起始点P₁后的点按照此过程进行加工，直至完成该螺旋线h₁上所有离散点的加工，从而完成了螺旋线h₁的加工。

在本发明的实施例中，对同一螺旋头的均化余量曲面上的不同位置的螺旋线进行加工包括：

选择所述螺旋线h₁所在的均化余量曲面中的另一螺旋线h₂，并确定所述螺旋线h₂的起始点P₂与XO₁Z平面所成的角度

确定车刀20的起刀点B的位置，并基于起刀点B的位置确定车刀20需要移动的距离d₂；

使得车刀20的刀尖由起刀点B移动所述距离d₂到所述螺旋线h₂的起始点P₂，同时使得所述环面蜗杆转过角度

在一示例中，起刀点B到起始点P₂采用导程为

的圆柱等距螺旋线插值，其中车刀20的起刀点B沿车床Z轴的坐标为Z_B，并且Z_B＝Z_A。本发明的实施例通过变化导程而Z轴坐标不变的方式来加工同一螺旋头的均化余量曲面上的不同位置的螺旋线的起始点。在可替代的实施例中，可以通过变化Z轴坐标而导程不变的方式来加工所述起始点，在此不再进行赘述。

在一示例中，所述螺旋线h₂的起始点P₂之后的各点采用所述圆锥螺旋线插值的方式进行加工。在完成了螺旋线h₂上的所有点的加工的情况下，就完成了螺旋线h₂的加工。该均化余量曲面上的其他螺旋线都可以按照螺旋线h₂的加工过程来加工，直到完成了该均化余量曲面的所有离散的螺旋线的加工，由此完成了该螺旋头上的均化余量曲面的加工。在本发明的实施例中，对不同螺旋头的均化余量曲面上的离散的螺旋线进行加工包括：

确定所述环面蜗杆的头数Z_l；

选择与所述螺旋线h₁位于同一均化余量曲面的螺旋线h₃，确定螺旋线h₃的起始点P₃与XO₁Z平面所成的角度

并选择与所述螺旋线h₃位于同一圆环面上并位于第m均化余量曲面上的螺旋线h₄，其中螺旋线h₃的起刀点G沿车床X轴的坐标X_G与螺旋线h₄的起刀点H沿车床X轴的坐标X_H相等，螺旋线h₃与螺旋线h₄位于不同的均化余量曲面上；

使得车刀20的起刀点G移动距离Z_G到螺旋线h₃的起始点P₃，其中Z_G为起刀点G沿Z轴坐标，并且Z_G＝Z_A，使得车刀20的起刀点H移动距离Z_H到螺旋线h₄的起始点P₄，其中Z_H为起刀点H沿Z轴坐标，并且

所述螺旋线h₃的起始点P₃之后的各点和所述螺旋线h₄的起始点P₄之后的各点采用所述圆锥螺旋线插值的方式进行加工。

在一示例中，车刀20的起刀点G移动到螺旋线h₃的起始点P₃、车刀20的起刀点H移动到螺旋线h₄的起始点P₄均采用圆柱等距螺旋线插值，并且导程

本发明的实施例通过变化Z轴坐标而导程不变的方式来加工不同螺旋头的均化余量曲面上的离散的螺旋线的起始点。在可替代的实施例中，可以通过变化导程而Z轴坐标不变的方式来加工所述起始点，在此不再进行赘述。

在一示例中，螺旋线h₄的起始点P₄与XO₁Z平面所成的角度为

其中m取1至Z₁。

在一示例中，多头双锥面包络环面蜗杆的头数为Z₁(例如为4、5、8或9等)，每个头上的均化余量曲面都按照上述过程加工，直到完成了所有头数上的均化余量曲面的加工。

在本发明的实施例中，可以在数控车床上完成多头双锥面包络环面蜗杆的均化余量曲面的加工。本发明的实施例可以采用两轴车床加工的方式实现，简化了现有的对于多头双锥面包络环面蜗杆的加工过程。

以下仅仅示出了本发明的实施例的一部分，其仅仅用于示例性说明；本领域技术人员可以明白本发明的另外的其他可行实施例，在此不再累述。

多头双锥面包络环面蜗杆10的参数为：中心距a＝260mm，传动比i₁₂＝8，右旋蜗杆，头数Z₁＝5，齿顶圆弧半径R_a＝193mm，齿根圆弧半径R_f＝214mm，双锥砂轮齿形角α_d＝20°、外缘半径r_d＝50mm和顶宽s_a＝6mm，砂轮倾角β＝30°，砂轮距a₀＝164mm。

如图1所示，平面W为垂直于多头双锥面包络环面蜗杆10的轴线l的任意截平面。平面W与环面蜗杆10的齿面相交构成第一交线l₁，平面W与环面蜗杆10的余量曲面(例如第一余量曲面)相交构成第二交线l₂，第一交线l₁上任意点N_i到环面蜗杆10的轴线l的距离为R_i，任意点N_i绕轴线l旋转余量角η后到达第二交线l₂上的P_i点，任意点N_i和点P_i之间的弧长g为粗加工余量δ。为实现余量曲面的均化，设置粗加工余量δ＝2mm为恒定值，使环面蜗杆10的齿面上的任意点N_i绕轴线l旋转不同的余量角

以获得均化余量曲面。

将均化余量曲面沿齿高方向离散为20条螺旋线，每条螺旋线沿轴线l等距离散为100个点，通过车削每条螺旋线实现各螺旋头均化余量曲面的加工。

使环面蜗杆10的轴线l与车床主轴S的轴线k重合，车床Z轴沿车床主轴S的轴线k方向，车床X轴过环面蜗杆10的中心点O₁且垂直于车床Z轴。

环面蜗杆10的左、右侧均化余量曲面分别由车刀20的右侧刀尖M₁、左侧刀尖M₂车削而成。车刀20的刀具原点M₀为两刀尖的中点，两刀尖之间的距离为e＝4mm。在加工的过程中，两刀尖始终位于XO₁Z平面内，且两个刀尖之间的连线M₁M₂平行于车床主轴S的轴线k，车床主轴S转速设置为800r/min。

螺旋线h₁为位于均化余量曲面齿顶部位的螺旋线，起刀点A沿机床Z轴的坐标为Z_A＝75mm，沿X轴的坐标为X_A，螺旋线h₁的起始点P₁与平面XO₁Z所成的角度为

L＝135mm为环面蜗杆10的长度。车刀20的刀尖由起刀点A运动到螺旋线h₁的起始点P₁时移动的距离为(Z_A-L/2)，同时环面蜗杆10转过的角度为

起刀点A到起始点P₁之间采用圆柱等距螺旋线插值，其进给速度设置为导程

P_i和P_i+1为螺旋线h₁上位于起始点P₁后的任意相邻两点，两点之间沿轴线l的距离为T，两点绕轴线l的角度差为

两点之间的进给速度设置为导程为

的圆锥螺旋线插值。

图3中的螺旋线h₂与螺旋线h₁位于同一余量曲面上，螺旋线h₂的起始点P₂与平面XO₁Z所成的角度为

加工螺旋线h₂时，起刀点B沿机床Z轴的坐标为Z_B＝Z_A，沿X轴的坐标为X_B，起刀点B到起始点P₂之间采用圆柱等距螺旋线插值，其进给速度设置为导程

起始点P₂之后的各点采用上述过程中所述的圆锥螺旋线插值的方式进行加工。

图4中的螺旋线h₃与图3中的螺旋线h₁位于同一余量曲面上，螺旋线h₃的起始点P₃与XO₁Z平面所成的角度

螺旋线h₄位于第m余量曲面上，且螺旋线h₃和螺旋线h₄位于同一圆环面上，但螺旋线h₃和螺旋线h₄位于不同的余量曲面上。螺旋线h₄的起始点P₄与XO₁Z平面所成的角度为

其中m取1至Z₁。加工螺旋线h₃的起刀点G与加工螺旋线h₄的起刀点G具有相同的X轴坐标X_G＝X_H，起刀点G移动距离Z_G到螺旋线h₃的起始点P₃，其中Z_G为起刀点G沿Z轴坐标，并且Z_G＝Z_A，起刀点H移动距离Z_H到螺旋线h₄的起始点P₄，其中Z_H为起刀点H沿Z轴坐标，并且

起刀点G移动到螺旋线h₃的起始点P₃、起刀点H到螺旋线h₄的起始点P₄之间均采用圆柱等距螺旋线插值，且进给速度

螺旋线h₃的起始点P₃之后、螺旋线h₄的起始点P₄之后的各点均采用上述过程中所述的圆锥螺旋线插值的方式进行加工。

采用数控加工仿真软件Vericut模拟仿真均化余量曲面的加工过程。在Vericut中建立两轴联动虚拟机床，并建立车刀模型，将环面蜗杆毛坯30安装到机床S轴上，如图5所示。编制程序加工出的多头双锥面包络环面蜗杆两侧均化余量曲面J如图6所示，从而实现了各个头左右两侧均化余量曲面的两轴数控车削加工。

本发明的加工方法能够保证多头双锥面包络环面蜗杆粗加工时各处加工余量一致，从而提高环面蜗杆精加工时的磨削效率和质量。

虽然本总体发明构思的一些实施例已被显示和说明，本领域普通技术人员将理解，在不背离本总体发明构思的原则和精神的情况下，可对这些实施例做出改变，本发明的范围以权利要求和它们的等同物限定。

Claims (8)

1.一种多头双锥面包络环面蜗杆的均化余量曲面的加工方法，包括：

在所述环面蜗杆的齿面构建各处粗加工余量相等的均化余量曲面；

基于所述均化余量曲面对所述环面蜗杆的齿面进行加工，

其中，基于所述环面蜗杆上每个点绕所述环面蜗杆的轴线l的旋转弧长g相等来构建所述均化余量曲面，

构建所述均化余量曲面包括:

确定所述环面蜗杆的齿面上任一点N_i到所述环面蜗杆的轴线l的距离R_i；

确定所述旋转弧长g并使得所述旋转弧长g为粗加工余量δ，其中粗加工余量δ设定为恒定值；

根据距离R_i和粗加工余量δ确定任一点N_i绕所述轴线l旋转的余量角η；

根据每个点的余量角η构建所述均化余量曲面。

2.根据权利要求1所述的加工方法，其中，

确定距离R_i包括：

选取一垂直于所述轴线l的截平面W；

使得所述截平面W与所述环面蜗杆的齿面相交构成第一交线l₁；

确定所述第一交线l₁上任一点N_i到所述环面蜗杆的轴线l的距离R_i，确定所述旋转弧长g包括：

使得所述截平面W与所述环面蜗杆的均化余量曲面相交构成第二交线l₂；

使得所述任一点N_i围绕所述轴线l旋转直到与第二交线l₂上的一点P_i重合，所述任一点N_i与点P_i之间的弧长为旋转弧长g，

确定所述余量角η包括：

使得所述任一点N_i到达点P_i旋转的角度为余量角η，其中所述余量角

3.根据权利要求1或2所述的加工方法，其中，

对所述齿面进行加工包括：

将所述均化余量曲面沿所述环面蜗杆的齿高方向离散成多条螺旋线，将每条螺旋线沿所述轴线l离散成多个点；

基于离散成的多个点对每条螺旋线进行加工；

基于离散成的多条螺旋线对同一螺旋头的均化余量曲面上的不同位置的螺旋线进行加工；

对不同螺旋头的均化余量曲面上的离散的螺旋线进行加工。

4.根据权利要求3所述的加工方法，其中，

在开始加工前，使得所述环面蜗杆的轴线l与车床主轴S的轴线k和车床Z轴重合，使得车床X轴经过所述环面蜗杆的中心点O₁并垂直于车床Z轴，

在加工过程中车刀的右侧刀尖M₁和左侧刀尖M₂始终位于XO₁Z平面内。

5.根据权利要求4所述的加工方法，其中，

对每条螺旋线进行加工包括：

选择位于一均化余量曲面齿顶部位的螺旋线h₁，并确定所述螺旋线h₁的起始点P₁与XO₁Z平面所成的角度

确定车刀的起刀点A的位置，并基于起刀点A的位置确定车刀需要移动的距离d₁；

使得车刀的刀尖由起刀点A移动所述距离d₁到所述螺旋线h₁的起始点P₁，同时使得所述环面蜗杆转过角度

6.根据权利要求5所述的加工方法，其中，

在起刀点A移动到所述螺旋线h₁的起始点P₁的过程中，

起刀点A到起始点P₁采用导程为

的圆柱等距螺旋线插值，其中Z_A为车刀的起刀点A沿车床Z轴的坐标，L为所述环面蜗杆的长度；

对于所述螺旋线h₁上位于起始点P₁后的任意相邻两点P_i和P_i+1，两点之间采用导程为

的圆锥螺旋线插值，其中T为两点之间沿所述轴线l的距离，两点绕所述轴线l的角度差为

7.根据权利要求6所述的加工方法，其中，

对同一螺旋头的均化余量曲面上的不同位置的螺旋线进行加工包括：

选择所述螺旋线h₁所在的均化余量曲面中的另一螺旋线h₂，并确定所述螺旋线h₂的起始点P₂与XO₁Z平面所成的角度

确定车刀的起刀点B的位置，并基于起刀点B的位置确定车刀需要移动的距离d₂；

使得车刀的刀尖由起刀点B移动所述距离d₂到所述螺旋线h₂的起始点P₂，同时使得所述环面蜗杆转过角度

其中，起刀点B到起始点P₂采用导程为

的圆柱等距螺旋线插值，其中车刀的起刀点B沿车床Z轴的坐标为Z_B，并且Z_B＝Z_A；

起始点P₂之后的各点采用所述圆锥螺旋线插值的方式进行加工。

8.根据权利要求7所述的加工方法，其中，

对不同螺旋头的均化余量曲面上的离散的螺旋线进行加工包括：

确定所述环面蜗杆的头数Z_l；

选择与所述螺旋线h₁位于同一均化余量曲面的螺旋线h₃，并选择与所述螺旋线h₃位于同一圆环面上并位于第m均化余量曲面上的螺旋线h₄，并确定螺旋线h₃的起始点P₃与XO₁Z平面所成的角度

其中螺旋线h₃的起刀点G沿车床X轴的坐标X_G与螺旋线h₄的起刀点H沿车床X轴的坐标X_H相等，螺旋线h₃与螺旋线h₄位于不同的均化余量曲面上；

使得车刀的起刀点G移动距离Z_G到螺旋线h₃的起始点P₃，其中Z_G为起刀点G沿Z轴坐标，并且Z_G＝Z_A，使得车刀的起刀点H移动距离Z_H到螺旋线h₄的起始点P₄，其中Z_H为起刀点H沿Z轴坐标，并且

车刀的起刀点G移动到螺旋线h₃的起始点P₃和车刀的起刀点H移动到螺旋线h₄的起始点P₄均采用圆柱等距螺旋线插值，并且导程

所述螺旋线h₃的起始点P₃之后的各点和所述螺旋线h₄的起始点P₄之后的各点采用所述圆锥螺旋线插值的方式进行加工。

Images