[发明专利]环面蜗杆螺旋面的铣削加工方法

权利要求书

1.环面蜗杆螺旋面的铣削加工方法，其特征在于，包括环面蜗杆(1)、圆柱铣刀(2)、蜗杆轴线(3)、铣刀轴线(4)、与蜗杆轴线(3)垂直交错的刀架轴线(5)以及两轴线的公垂线(6)，蜗杆轴线(3)和公垂线(6)决定平面S，在平面S内，蜗杆轴线(3)和刀架轴线(5)与公垂线(6)分别交于点O和O′，中心距OO′是可控制变化的，铣刀轴线(4)始终在平面S内通过点O′绕刀架轴线(5)转动，过圆柱铣刀(2)的前端且垂直于铣刀轴线(4)的平面与圆柱铣刀(2)的圆柱面相交得到的圆称为前端圆，前端圆的圆心到点O′的距离为R_d，蜗杆副的中心距为a，在平面S内，以环面蜗杆(1)的齿根环面半径R_f为半径、公垂线(6)上点为圆心得到一个刚好与环面蜗杆(1)的最大直径处相交的圆，圆心为O″，以O″O作为计算中心距的初始值a₀，根据环面蜗杆(1)螺旋面的成形原理，计算得到环面蜗杆(1)螺旋槽对应计算中心距从a₀到a时半径为R_d的环面从啮入端到啮出端左、右侧螺旋面在不同轴截面上的一系列对应点E、F，使圆柱铣刀(2)的前端圆分别在这一系列对应点E、F与环面蜗杆1螺旋槽的左、右侧螺旋面接触并相切，得到环面蜗杆(1)绕蜗杆轴线(3)转动、铣刀轴线(4)绕刀架轴线(5)转动和中心距OO′的一系列对应位置；对应于不同中心距OO′的半径为R_d的环面切向分层铣削过程是：根据得到的环面蜗杆(1)绕蜗杆轴线(3)转动、铣刀轴线(4)绕刀架轴线5转动和中心距OO′的一系列对应位置，转动环面蜗杆(1)和铣刀轴线(4)并调整中心距OO′，圆柱铣刀(2)从啮入端到啮出端分别铣削出左、右侧螺旋面上一条螺旋线及部分螺旋槽，然后沿环面切向分层铣削出螺旋槽的中间部分；当中心距OO′逐渐缩小，圆柱铣刀(2)沿环面径向分层铣削出环面蜗杆(1)的一个螺旋槽及其左、右螺旋面上一系列螺旋线，形成环面蜗杆螺旋面。

2.根据权利要求1所述的环面蜗杆螺旋面的铣削加工方法，其特征在于，采用球刀(5)铣削环面蜗杆(1)螺旋槽及其左、右侧螺旋面时，使球刀(5)的前端球面分别在环面蜗杆(1)螺旋槽的左、右侧螺旋面的一系列对应点E、F与环面蜗杆(1)螺旋槽的左、右侧螺旋面接触并相切，得到环面蜗杆(1)围绕蜗杆轴线(3)转动、铣刀轴线(4)绕刀架轴线(5)转动和中心距OO′的一系列对应位置，铣削出环面蜗杆(1)的一个螺旋槽及其左、右侧螺旋面上一系列螺旋线，形成环面蜗杆螺旋面。

3.根据权利要求1或2所述的环面蜗杆螺旋面的铣削加工方法，其特征在于，对应不同中心距OO′沿半径为R_d的环面切向分层铣削时，圆柱铣刀(2)或球刀(5)从啮出端到啮入端铣削环面蜗杆(1)的螺旋槽及其左、右侧螺旋面。

4.根据权利要求1或2所述的环面蜗杆螺旋面的铣削加工方法，其特征在于，对应不同中心距OO′沿半径为R_d的环面切向分层铣削时，圆柱铣刀(2)或球刀(5)先铣削出螺旋槽的中间部分，再分别铣削出左、右侧螺旋面上一条螺旋线及部分螺旋槽。

5.根据权利要求1或2所述的环面蜗杆螺旋面的铣削加工方法，其特征在于，对应不同中心距OO′沿半径为R_d的环面切向分层铣削时，圆柱铣刀(2)或球刀(5)先铣削出右侧螺旋面上的一条螺旋线及部分螺旋槽，然后铣削出螺旋槽的中间部分，再铣削出左侧螺旋面上的一条螺旋线及部分螺旋槽；或者由圆柱铣刀(2)或球刀(5)先铣削出左侧螺旋面上的一条螺旋线及部分螺旋槽，然后铣削出螺旋槽的中间部分，再铣削出右侧螺旋面上的一条螺旋线及部分螺旋槽。

6.根据权利要求1或2所述的环面蜗杆螺旋面的铣削加工方法，其特征在于，对于多头数环面蜗杆(1)，在铣削一个螺旋槽及其螺旋面完成后，通过分齿，再铣削另一个螺旋槽及其螺旋面，直至得到全部螺旋槽及其螺旋面；或者对应不同中心距OO′沿半径为R_d的环面切向分层、逐一铣削各个螺旋槽及其螺旋面，沿环面径向分层进给后，再沿环面切向分层、逐一铣削各个螺旋槽及其螺旋面，直到加工出环面蜗杆(1)从齿顶环面到齿根环面的全部螺旋槽及其螺旋面。

7.根据权利要求1或2所述的环面蜗杆螺旋面的铣削加工方法，其特征在于，在环面蜗杆(1)的左、右侧螺旋面的计算中留出精加工余量，将本方法作为环面蜗杆(1)螺旋面的粗加工方法，再经精加工可得到粗糙度更小的精密环面蜗杆。