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专利号: 2023112990980
申请人: 江苏大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 磨削;抛光
更新日期:2026-01-27
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种可转位齿轮滚刀周边磨床控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

1)通过DWG文件测量刀具数据;

2)计算刀具渐开线段的基圆半径rb;

3)根据基圆半径rb与刀具渐开线段在基圆上对应的位置关系,建立极坐标系,分别确定渐开线基圆极坐标系、刀具极坐标系的极点、极轴;

4)计算刀具渐开线段起点处的曲率半径RCS,刀具中心与渐开线基圆中心,即两极坐标系极点间的距离O-O’;

5)确定物理轴B轴每次旋转的分度,记为BFD,物理轴B轴按BFD旋转,得到物理轴B轴的当前角度Bθ=Bθ+BFD;

6)判断物理轴B轴当前角度Bθ与刀具渐开线段起止点处切线夹角θ3的大小,如果Bθ<θ3,则跳转步骤7);如果θ3

7)当B轴带动刀具旋转一个增量角Δθ时,计算该分度下刀具渐开线的曲率半径RCΔθ;

8)在极坐标系O’-x中,计算增量角Δθ时物理轴X轴的进给量,得到物理轴X轴对应的绝对坐标XΔθ;

9)将物理轴B轴当前角度Bθ、物理轴X轴对应的绝对坐标XΔθ写入系统可执行的点位文件,转步骤5);

10)将可执行点位文件中存放的数据发送至CNC系统,系统执行该点位文件,从而实现可转位齿轮滚刀的磨削。

2.如权利要求1所述的一种可转位齿轮滚刀周边磨床控制方法,其特征在于,所述步骤1)中的测量刀具数据包括:取刀具渐开线上任意两点M1、M2处的曲率半径为RC1、RC2,做M1、M2两点在渐开线上的切线L1、L2,其夹角设为θ2;分别做刀具渐开线起点处的切线L3与法线L5,取刀具中心O’点到L3与L5的距离分别为XS、YS,取L3与L2之间的夹角为θ1;做刀具渐开线终点处的切线L4,取L4与L3之间的夹角,设为θ3。

3.如权利要求1所述的一种可转位齿轮滚刀周边磨床控制方法,其特征在于,所述步骤2)中刀具渐开线段的基圆半径rb的计算包括以下内容:任意两点M1,M2处的曲率半径RC1,RC2为:式中分别为点M1、M2处对应的基圆转角,由渐开线性质可知,对有:因此,刀具渐开线段对应基圆的半径rb为:

其中θ2为点M1、M2处渐开线上的切线L1、L2的夹角。

4.如权利要求1所述的一种可转位齿轮滚刀周边磨床控制方法,其特征在于,所述步骤4)中曲率半径、基圆中心间距离的计算包括以下内容:刀具渐开线段起点处的曲率半径RCS为:

RCS=RC2-rb*θ1

式中RC2为刀具渐开线上任一点M2处的曲率半径,θ1为点M2处切线L2与渐开线起点处切线L3间的夹角;

刀具中心与其渐开线基圆中心,即两极坐标系极点的距离O-O’为:α=arctan((RCS-Xs)/(rb+YS))式中α为直线O-O’与直线O-B之间的夹角,Xs为刀具几何中心到刀具渐开线段起点处切线的距离,Ys为刀具几何中心到刀具渐开线段起点处法线的距离。

5.如权利要求1所述的一种可转位齿轮滚刀周边磨床控制方法,其特征在于,所述步骤7)中曲率半径RCΔθ的计算包括以下内容:刀具旋转一个增量角Δθ时,刀具渐开线段的曲率半径RCΔθ为:RCΔθ=rb*Δθ+RCS

其中,RCS为刀具渐开线段起点处的曲率半径,

式中为刀具渐开线段起点处对应基圆的转角,所述转角为弧度制。

6.如权利要求1所述的一种可转位齿轮滚刀周边磨床控制方法,其特征在于,所述步骤9)中当物理轴B轴当前角度为Bθ时,物理轴X轴对应的绝对坐标XΔθ的计算如下:当物理轴B轴当前角度为Bθ时,在极坐标系O’-x中,通过该分度下刀具渐开线段曲率半径RCΔθ与线段C’O’的长度LC′O′可以得到点M处对应的X轴点位XΔθ为:其中,

LC′O′=LOO′*sin(α+Δθ)

式中α为直线O-O’与直线O-B之间的夹角,Δθ为增量角Δθ。

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