[发明专利]一种刀具误差对加工齿轮齿廓影响分析方法

权利要求书

1.一种刀具误差对加工齿轮齿廓影响分析方法，其特征在于，包括下列步骤：

步骤一：首先进行理想刀具的三维建模，根据滚齿机床的结构，在加工仿真软件中建立机床模型结构树以及滚齿加工模型；

步骤二：通过数学软件建模，得到被加工齿轮的齿廓模型，以及编写滚齿加工刀具路径轨迹NC程序；

步骤三：将滚刀制造误差项——齿距、齿廓及螺旋线误差叠加在滚刀模型上，建立带有滚刀误差模型，进行滚刀制造误差对被加工齿轮齿廓误差的定量分析；

步骤四：基于所述步骤一与所述步骤二，将滚刀安装误差通过加工NC程序进行设置，进行滚刀安装误差的定量分析；

步骤五：基于所述步骤三和所述步骤四，可进行在滚刀制造误差与滚刀安装误差之间耦合作用下对被加工齿轮精度影响分析，基于所述步骤二可进行不同工艺参数下刀具误差对被加工齿轮齿廓影响分析；

所述步骤一中，通过三维软件建立滚刀三维模型，并保存为STL格式；然后通过加工仿真软件建立滚齿加工模型，其分为三个部分，第一部分，建立滚齿机床结构树；第二部分，建立刀具库，将之前建立好的滚刀模型导入刀具库中；第三部分编写滚齿加工NC程序；

所述步骤二中，通过数学软件，基于滚齿加工原理，编写滚齿加工刀具路径程序及齿轮齿廓数字化模型，输出点位数据及点位数据法向矢量，保存为TXT格式，导入加工仿真设计部分，对后面误差下被加工齿轮齿廓与理想齿廓进行比较，得到齿廓误差值；

所述步骤三中，通过三维软件将不同滚刀制造误差分别建立滚刀模型，并依据步骤一导出STL格式，继而将滚刀模型导入到刀具库中，其中滚刀制造误差考虑滚刀齿距误差、滚刀齿廓误差及滚刀螺旋线误差；

所述步骤四中，分析滚刀安装误差考虑滚刀安装角误差Δδ、滚刀窜刀误差Δb以及滚刀径向跳动误差Δr；具体步骤为：

Ⅰ、滚刀安装角δ1＝δ+Δδ，其中δ1为带误差的安装角，δ为理论安装角；通过在滚齿加工NC程序中对A轴的旋转角度进行修改，将安装角误差进行叠加；

Ⅱ、滚刀轴向窜动Δb，通过改变NC代码中Y轴移动Δb距离，此时加工程序就是带有轴向窜动误差下的代码；

Ⅲ、滚刀径向跳动Δr，通过改变滚刀的安装点位置，在刀具库中通过将安装点径向移动Δr距离；

分析滚刀齿距、齿廓及螺旋线误差，分别建立三种不同误差下滚刀模型，基于步骤一，将带有滚刀误差的三维模型导入Vericut刀具库中，基于步骤二得到的理想齿廓进行比较，得到滚刀制造误差对被加工齿轮齿廓影响。