基于通用数控车床的TP蜗杆精密车削方法研究*

田千虎,丁 爽

(1.淮安开放大学 机电工程系,江苏 淮安 223005;2.扬州大学 机械工程学院,江苏 扬州 225127)

0 引 言

平面二次包络环面蜗杆副具有多齿同时啮合、承载能力大、传动效率高、齿面接触应力小等优点,被广泛应用于冶金、矿山、太阳能、工业机器人等领域的传动机构中,但其存在参数设计难、精度控制难和制造成本高的问题[1]1001。

在平面包络环面蜗杆副的精确设计建模方面,黄安贻等人[2]基于AutoCAD2000虚拟加工技术,建立了平面包络环面蜗杆的三维实体模型。YANG Jie等人[3]研究了一种建立TP蜗杆齿廓螺旋线的新方法,并对主要设计参数进行了优化选择,以获得更好的啮合性能。YU等人[4]分析了TP蜗杆不同成形参数引起的偏差曲线,调整了5个参数误差,能够提高其加工精度和啮合的性能。侯伯杰等人[5]推导了平面包络环面蜗杆的齿面方程,基于MATLAB建立了环面蜗杆的数字化模型,并基于Solidworks二次开发实现了对环面蜗杆的实体建模。张彦钦等人[6]研究了信息点呈不等距分布的复杂曲面构造方法,基于Unigraphics-Grip编程开发平台,开发了平面包络环面蜗杆传动实体建模系统。刘志等人[7]提出了平面二次包络环面蜗杆副的三维实体模型数字构建方法,通过理论计算啮合点云,采用三维造型软件的曲线曲面拟合,构建了蜗杆副齿面的实体模型。

蜗杆副的建模方法主要分为两种:(1)根据啮合原理,采用数学软件求解齿面方程获得点云数据,再拟合成齿面;可以通过三维造型软件拟合,但存在偏差,且响应慢,也可以采用数学方法直接拟合;(2)直接数字化建模,即利用三维软件的布尔运算生成实体,模型的精度取决于布尔切削步长。……