基于形位几何的螺杆铣刀设计方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及铣刀设计领域，尤其涉及一种基于形位几何的螺杆铣刀设计方法。
【背景技术】
[0002] 具有复杂螺旋曲面的螺杆被越来越广泛的应用于气体压缩机、液压泵、挤压机等 应用领域，伴随着螺旋型面的日益复杂，对其加工刀具的设计要求也随之变高，从而促进着 螺杆加工技术的不断发展。目前针对螺杆的加工方式主要有铣削加工、滚削加工和磨削加 工，但均是采用通过满足刀具和工件相对运动时的共轭包络关系而求解出刀具齿形的方 法。该方法是以齿轮啮合原理为核心，在求解螺杆齿形曲线连续且一阶倒数也连续时具有 较高的精确性，但对于大多数由两条或两条以上不同类型曲线组合而成的螺杆端面齿形， 利用齿轮啮合原理求解得到的刀具齿形曲线在螺杆曲线连接处容易出现波动，影响求解的 刀具齿形精度，且求解过程较为繁琐。
[0003] 因此，需要一种基于形位几何的螺杆铣刀设计方法，该方法能够避免采用啮合原 理设计螺杆铣刀时，求解过程复杂，精度较低等问题。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于形位几何的螺杆铣刀设计方法，该方法 能够避免采用啮合原理设计螺杆铣刀时，求解过程复杂，精度较低等问题；
[0005] 本发明的基于形位几何的螺杆铣刀设计方法，包括以下步骤：根据所需加工的螺 杆的几何参数，得到螺杆端面上不同离散点对应的螺旋线方程；对每一螺旋线求解其到铣 刀轴线的距离并获得每一螺旋线到铣刀轴线距离最短点的位置坐标；根据每一螺旋线到铣 刀轴线距离最短点的位置坐标得到铣刀的齿形曲线。
[0006] 进一步，所述螺杆的几何参数包括顶圆直径、根圆直径、节圆直径和导程；
[0007] 进一步，所述螺杆端面上离散点A (xtA，ytA，ztA)对应的螺旋线方程为：
【主权项】
1. 一种基于形位几何的螺杆铣刀设计方法，其特征在于，包括以下步骤： 根据所需加工的螺杆的几何参数，得到螺杆端面上不同离散点对应的螺旋线方程； 对每一螺旋线求解其到铣刀轴线的距离并获得每一螺旋线到铣刀轴线距离最短点的 位置坐标； 根据每一螺旋线到铣刀轴线距离最短点的位置坐标得到铣刀的齿形曲线。
2. 根据权利要求1所述的基于形位几何的螺杆铣刀设计方法，其特征在于：所述螺杆 的几何参数包括顶圆直径、根圆直径、节圆直径和导程。
3. 根据权利要求1所述的基于形位几何的螺杆铣刀设计方法，其特征在于：所述螺杆 端面上离散点A(xtA，ytA，ztA)对应的螺旋线方程为：
其中，P为螺旋参数，Q为螺旋角。
4. 根据权利要求1所述的基于形位几何的螺杆铣刀设计方法，其特征在于：所 述螺杆端面上离散点A(xtA，ytA，ztA)对应的螺旋线到铣刀轴线的距离R(0)为：
，其中 0G[〇, 0。]，（XtA，ytA)GE，E为 端面螺杆曲线所组成的离散点区域。
【专利摘要】本发明公开了一种基于形位几何的螺杆铣刀设计方法，包括以下步骤：根据所需加工的螺杆的几何参数，得到螺杆端面上不同离散点对应的螺旋线方程；对每一螺旋线求解其到铣刀轴线的距离并获得每一螺旋线到铣刀轴线距离最短点的位置坐标；根据每一螺旋线到铣刀轴线距离最短点的位置坐标得到铣刀的齿形曲线，利用该方法设计螺杆铣刀，其求解过程简单，且精度较高。
【IPC分类】B23C5-02
【公开号】CN104841995
【申请号】CN201510263784
【发明人】唐倩, 刘宗敏, 江振伟, 张元勋, 冯琪翔, 严迪
【申请人】重庆德衡科技有限公司, 重庆大学
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月21日