技术特征：
1.一种高精度的渐开线齿轮齿面微织构激光加工装置，其特征在于，装置包括u型平面平台1和平面平台3；平面平台3位于装置底部，并与其上的平面平台1呈十字形交叉分布，且平面平台1的u型内侧中心设置有基座4，丝杠11通过平面平台1两端的孔与伺服电机2相连，丝杠12通过平面平台3两端的孔与伺服电机13相连，基座4与丝杠11螺纹连接，基座4与丝杠12螺纹连接，基座4内两个螺纹孔错位分布，并不干涉，旋转升降台10安装在基座4上，旋转升降台10底部安装有一小型旋转电机，该电机安装在基座4内部一平台上，该平台可通过控制器实现上下运动，通过平台上下运动和电机输出轴的旋转运动复合，即可控制旋转升降台10实现旋转、升降运动，竖板5固定安装在旋转升降台10上，使得竖版5可随着旋转升降台10旋转、升降，锥度心轴9与伺服电机6通过竖板5上的孔相连，齿轮8通过渐开线内花键安装在锥度心轴9上，可随着锥度心轴9的旋转而转动，将激光光源7安置在靠近齿轮8的位置，且固定不动。2.根据权利要求1所述的一种高精度的渐开线齿轮齿面微织构激光加工装置，其特征在于，基座4在平面平台1及平面平台3上的运动方向，由于基座4与丝杠11螺纹连接，当伺服电机2控制丝杠11转动时，基座4带着旋转升降台10、竖板5、伺服电机6、锥度心轴9以及齿轮8一起沿着丝杠11的轴向方向运动，通过伺服电机2的正反转可以实现基座4的往返运动，基座4的极限运动位置由丝杠11的螺纹长度决定，同理，当伺服电机14控制丝杠12转动时，基座4带着旋转升降台10、竖板5、伺服电机6、锥度心轴9以及齿轮8一起沿着丝杠12的轴向方向运动，通过伺服电机13的正反转可以实现基座4的往返运动，基座4的极限运动位置由丝杠12的螺纹长度决定；装置内三个伺服电机由统一控制器控制，以便协同工作。3.根据权利要求1所述的一种高精度的渐开线齿轮齿面微织构激光加工装置，其特征在于，所述基座4内装有控制器，用以控制小型旋转电机、旋转升降台10的旋转运动和升降运动。4.根据权利要求1所述的一种高精度的渐开线齿轮齿面微织构激光加工装置，其特征在于，所有伺服电机，以及旋转升降台10应用统一的控制器实现同步协调控制。5.根据权利要求1所述的一种高精度的渐开线齿轮齿面微织构激光加工装置，其特征在于，齿轮8的几何中心布置于旋转升降台10的圆心的正上方。6.根据权利要求1所述的一种高精度的渐开线齿轮齿面微织构激光加工方法，其特征在于，包括以下步骤：先将由平面平台1、平面平台3以及竖板5的三者的中心线为基准建立空间直角坐标系，在保证激光光源7焦点不变的情况下，再通过伺服电机2、伺服电机13的协同工作，借助丝杠11、丝杠12的转动实现基座4在平面上的运动；由于安装齿轮8的锥度心轴9通过竖板5与伺服电机6共同安装在旋转升降台10上面，故只需要控制旋转升降台10进行旋转运动和升降运动，即可实现齿轮8在加工平台上的旋转运动和升降运动；因此，通过协同控制伺服电机2、伺服电机13以及旋转升降台10，便可控制齿轮8相对于激光光源7模拟渐开线轨迹运动。7.根据权利要求6所述的一种高精度的渐开线齿轮齿面微织构激光加工方法，其特征在于，还包括，在加工完一个轮齿8的表面后，只需要通过伺服电机6控制锥度心轴9转动，由锥度心轴9带动齿轮8转动，将齿轮8待加工轮齿齿面转动至激光光源7的焦点位置即可进行齿轮8下一齿面的微织构加工。
8.根据权利要求7所述的一种高精度的渐开线齿轮齿面微织构激光加工方法，其特征在于，加工完齿轮8的所有轮齿的一边后，仅需要控制旋转升降台10旋转180
°
，就可以实现齿轮8所有轮齿另一边的加工。9.根据权利要求7所述的一种高精度的渐开线齿轮齿面微织构激光加工方法，其特征在于，加工齿轮8时应保持激光光源7的位置及输出功率恒定不变，离散式加工，以确保轮齿齿面微织构的加工精度。
技术总结
本发明公开了一种高精度的渐开线齿轮齿面微织构激光加工的方法及装置，包括完整的加工方法以及相关的装置操作使用过程。本发明的主要思路是通过数字化加工过程，模拟渐开线齿轮的渐开线形成过程，保持激光光源焦点位置不变，通过控制数个伺服电机协调工作，带动齿轮实现预期的空间运动，实现齿轮待加工表面相对于激光光源的渐开线运动轨迹。本发明所述加工方法可以在渐开线齿轮齿面上实现深径比恒定的微织构激光加工，装置简单，齿轮曲面微织构加工精度高，操作难度低，实现低成本高效加工，具有重要的理论意义和应用价值。具有重要的理论意义和应用价值。具有重要的理论意义和应用价值。
技术研发人员：张彦虎 陈志豪 袁项辉 符永宏 华希俊 何玉洋
受保护的技术使用者：江苏大学
技术研发日：2021.11.23
技术公布日：2022/3/1