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龙图腾网获悉西安交通大学;庆安集团有限公司申请的专利基于五轴机床等效运动的扇形齿条车齿加工方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN121061253B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-02-06发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511618727.0，技术领域涉及：B23F15/00；该发明授权基于五轴机床等效运动的扇形齿条车齿加工方法是由贾康;韩蓄;徐伟;高斌设计研发完成，并于2025-11-06向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于五轴机床等效运动的扇形齿条车齿加工方法在说明书摘要公布了：本发明提供一种基于五轴机床等效运动的扇形齿条车齿加工方法，属于齿条加工技术领域。通过构建包含机床静坐标系、刀具动坐标系和齿条固连坐标系的扇形齿条偏心转动的车齿加工模型，并精确建立三者基于啮合关系的空间关联，确保了刀具与扇形齿条的啮合点在加工过程中始终得到精确复现，能够有效保证齿形精度、齿距累积精度和啮合质量；该方法基于精确计算的刀具安装参数——各轴向偏距进行对刀，将复杂的空间啮合运动转化为数控机床多轴联动的精确控制，在一次装夹中通过连续的车齿运动即可完成多个扇形齿条的加工，避免了频繁的分度与换刀，显著减少了辅助时间，加工效率大幅提升。

本发明授权基于五轴机床等效运动的扇形齿条车齿加工方法在权利要求书中公布了：1.一种基于五轴机床等效运动的扇形齿条车齿加工方法，其特征在于，包括如下步骤： 将待加工的扇形齿条以及刀具固定安装在机床上，建立齿条固定车齿安装模型，引入刀具轴线限制模型，构建扇形齿条偏心转动的车齿加工模型； 基于构建的扇形齿条偏心转动的车齿加工模型建立机床静坐标系，基于齿条固定车齿安装模型建立齿条固连坐标系，基于刀具轴线限制模型建立刀具动坐标系，基于刀具与扇形齿条的啮合关系，确定机床静坐标系、刀具动坐标系和齿条固连坐标系之间的关联关系； 基于机床静坐标系、刀具动坐标系和齿条固连坐标系之间的关联关系，利用扇形齿条节圆半径、扇形齿条齿数和刀具齿数、刀具螺旋角计算刀具相对于机床静坐标系的安装参数，得到刀具位于与扇形齿条啮合的切触点处时，刀具原点相对于机床静坐标系原点的各轴向偏距； 基于各轴向偏距，将刀具安装在机床上对扇形齿条进行加工； 对扇形齿条进行加工时，基于机床运动链以及机床自身的运动约束条件，建立数控机床后处理模型，计算出加工过程中不同时刻的刀具刀心点对应的X、Y、Z轴参数，编入数控机床后处理模型中完成扇形齿条加工； 所述机床静坐标系、刀具动坐标系和齿条固连坐标系之间的关联关系如下： 在初始位置时，齿条固连坐标系与坐标系重合；坐标系沿轴方向移动距离A得到坐标系；坐标系绕旋转轴交角后，得到坐标系；坐标系与刀具动坐标系重合；平行于齿条固连坐标系建立中介坐标系，基于该中介坐标系沿轴方向移动距离E得到；坐标系与机床静坐标系重合； 其中，坐标系是齿条固连坐标系，绕轴做回转运动；坐标系是机床静坐标系，绕轴做回转运动；坐标系是刀具动坐标系，刀具绕轴进行回转运动；坐标系到是中间辅助坐标系；之间距离为中心距A，之间距离为偏心距E，是扇形齿条与刀具的轴交角； 所述刀具位于与扇形齿条啮合的切触点处时，刀具原点相对于机床静坐标系原点的各轴向偏距的计算方法如下： 基于机床静坐标系、刀具动坐标系和齿条固连坐标系之间的关联关系，利用扇形齿条节圆半径、扇形齿条齿数和刀具齿数、刀具螺旋角计算刀具节圆半径； 以机床静坐标系为全局坐标系，以刀具与扇形齿条啮合的切触点P为基准，利用扇形齿条节圆半径、刀具螺旋角和刀具节圆半径计算中心距A和扇形齿条与刀具轴交角； 根据扇形齿条节圆半径的大小以及机床的加工范围，给定与之间的偏心距E，计算初始X轴的安装偏距，得到刀具原点相对于机床静坐标系原点的各轴向偏距； 所述基于各轴向偏距，将刀具安装在机床上对扇形齿条进行加工的过程如下： 将扇形齿条偏心放置并固定，计算出刀具刀心点与刀轴矢量相对齿条固连坐标系的位置； 施加加工运动参数，将扇形齿条绕机床静坐标系偏心转动，得到在机床静坐标系中不同加工时间的刀具轴线位置； 基于计算得到的刀具刀心点与刀轴矢量相对齿条固连坐标系的位置和刀具轴线位置，计算扇形齿条偏心转动的车齿加工模型运动过程中刀具刀心点的离散坐标值及其相对于机床原点的各轴间距； 所述刀具刀心点与刀轴矢量相对齿条固连坐标系的位置通过坐标变换矩阵计算，刀具绕自身轴线转动的同时绕扇形齿条轴线公转形成展成运动，转速比为，坐标变换矩阵具体为： 其中，为刀具绕扇形齿条回转轴线轴做公转运动时对应的转角；为刀具绕自身回转轴线轴做旋转运动时对应的转角。

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