基于凸角型滚刀加工的根切量分析

探讨了凸角型滚刀的齿形特点,基于齿轮啮合原理,利用坐标转换推导凸角型滚刀所加工出齿轮的齿形曲线方程。通过VB对AutoCAD的二次开发,精确模拟出被加工齿轮齿形曲线。通过分析该齿形曲线与凸角部分的几何构型之间的关系推导出确定被加工齿轮根切量的计算式,对进行滚刀设计和被加工齿轮齿根强度分析具有积极意义。     

加工油泵齿轮用剃前齿轮滚刀设计

由于油泵齿轮的特殊用途 ,加工时既要求齿轮的齿根圆滑 ,有一定的根切量和足够的存油空间 ,又不能使齿轮齿根根切过大 ,影响有效渐开线齿形长度 ,造成啮合不平稳。因此 ,需要特殊设计剃前齿轮滚刀。以加工Ｍ5、α =2 0°、Ｚ =7、ｘ =0 .38的油泵齿轮为例 :常规设计的剃前齿轮滚刀 ,其齿形角α =2 0°0 2′ ,齿形见图 1。采用该滚刀加工上述油泵齿轮后齿轮根切比较严重 (见图 2所示计算机包络模拟图 ,图 2ｂ为图 2ａ中Ｉ部放大图 )。图 1(ａ)(ｂ)图 2从图 2ｂ中可明显看出齿轮齿根沉切太大 ,剃齿后渐开线有效齿形已在渐开线起始圆之上 ,不能…     

剃前滚刀触角所生成共轭曲线的数值分析

提出了剃前滚刀触角在被加工齿轮根部所形成共轭过渡曲线的数值分析方法，对过渡曲线进行了数值分析，给出了剃后齿形渐开线起点和沉切量的精确计算方法及过渡曲线的完整形状     

变速箱齿轮剃前滚刀的齿形设计

剃前齿轮的留剃量形式直接影响剃齿效果及剃前刀具齿形。结合变速箱齿轮的剃前滚齿加工实践 ,设计了合理的留剃量形式及剃前滚刀齿形     

CAD在剃前滚刀设计中的应用

一、概述剃齿是机械制造行业中广泛应用的精加工渐开线齿轮齿形的重要方法。为保证剃齿刀的使用寿命和被剃齿轮在使用中的啮合平稳性,剃前齿轮齿形要做相应的改变。这种改变就是:保持一定的留剃余量,齿顶修缘,齿根沉割。用标准滚刀是无法加工出这样的齿形的。因而,必须设计适合于加工这种特殊齿形的滚刀。依据齿轮齿形设计确定剃前滚刀的齿形是剃前滚刀设计的关键。按照渐开线平面啮合理论和修缘渐开线理论,作者在本文中导出了剃前滚刀主要设计计算公式,提出了计算机辅助设计剃前滚刀的方法。     

小压力角剃前滚刀的设计

<正>1 问题的提出剃前滚刀通常是根据被加工齿轮的参数设计的,其齿形如图1所示.笔者承接了加工齿轮模数,m_n=4,齿数Z=8,压力角α_n=30°的剃前滚刀设计任务.如果按照常规的设计方法计算,由于被加工齿轮压力角大、齿数少,设计出来的剃前滚刀齿根宽过窄,齿顶宽也很小,触角又很大,从而使剃前滚刀工艺性很差,难于制造.为此,笔者采用减小剃前滚刀压力角的办法来设计,并为保证刀具齿形简单,又易于铲磨,滚刀齿形不带修缘、不带凸角(图2).压力角比被加工齿轮压力角小的滚刀,我们称之为小压力角滚刀.     

对齿轮变位系数|x|≥0.5时的双齿形角剃前滚刀的设计

<正> 一、问题的提出在设计齿轮的变位系数|x|≥0.5的双齿形角剃前滚刀时,如果生搬硬套地按照现有复杂刀具书籍所介绍的滚刀进行设计,滚刀所加工出来的齿轮齿形就会出现如图1所示的那样,要么是根切太多,要么是顶切太多,且剃后有效齿形长度偏小。造成上述现象的主要原因是:滚刀二齿形角α_(10)、α_(20)都是以齿轮分度圆为基础进行设计的,为了加工出理想的齿形,作者提出了以齿轮齿高中部(即齿轮的中径)作为基准来设计滚刀的方法。     

滚齿齿根过渡曲线与滚刀齿形设计

滚齿生成的齿根过渡曲线与根切不仅与滚刀的设计有关,而且还受齿轮自身参数的影响。齿根过渡曲线的形状、各点上的曲率及根切的深度及位置均由上述因素确定。通过齿根过渡曲线生成的过程能了解滚刀齿形及齿轮参数对过渡曲线的影响及新结构剃前滚刀的设计途径。     

滚刀滚齿加工过程的计算机包络模拟

滚齿是齿轮加工的常用方法之一。滚刀设计的正确性是保证被加工齿轮正确齿形的重要前提。对剃前滚刀（具有凸角和修缘）的齿形设计比较复杂,容易出现设计错误,造成刀具返修甚至报废,影响正常的齿轮生产。如果利用计算机对设计后的滚刀进行齿轮加工模拟,则可对滚刀齿形...     

保证适当沉切量的剃前齿轮滚刀廓形精确设计

提出应基于并行工程技术设计剃前齿轮滚刀。通过分析刀具设计与制造、滚剃工艺及其加工系统的影响因素,给出了改进的剃前滚刀法向廓形,建立了大沉切量齿轮剃前滚刀齿顶凸角结构尺寸的优化设计模型。图形校验结果显示,新型剃前齿轮滚刀在加大齿轮工件沉切量的同时,能保证其有效渐开线长度。     

圆柱齿轮滚切多刃断续切削空间成形模型及应用

滚切加工作为当前圆柱齿轮制造应用最为广泛的工艺具有高效但成形过程复杂的特点。基于展成原理,由规则分布在滚刀基本蜗杆螺旋面上的一系列切削刃相继从圆柱齿坯上切除材料,最终包络形成渐开线齿面。研究其成形原理可以为提升该工艺性能提供有效指导。针对齿轮滚切工艺过程多刃切削成形特征,建立圆柱齿轮滚切的空间成形模型。基于滚刀几何结构参数的理论约束关系,建立滚刀切削刃序列的参数方程;根据滚刀和工件的几何参数以及切削参数确定滚切过程中滚刀与工件的空间位置和运动关系,并基于空间运动学方法推导求得滚刀刀刃序列形成的空间成形曲面参数模型;采用离散数值方法获得滚切过程中的切屑几何形态及切屑厚度,并根据切屑几何计算各刀刃去除材料时的瞬时主切削力。该模型可以为滚切工艺参数优化、滚刀几何设计等研究提供支撑。     

Mathematical model and bearing contacts of the ZN-type worm gear set cut by oversize hob cutters

The ZN-type oversize hob cutter for cutting of worm gears is investigated. The mathematical model of the ZN-type worm gear set is developed based on the cutting mechanism and hob cutter parameters. Influences of oversize hob cutter regrinding, worm-thread number and assembly errors on the bearing contacts and kinematical errors of the ZN-type worm gear set are investigated. A numerical example is given to demonstrate the bearing contacts and kinematical errors of the worm gear set.     

球形滚刀的理论研究

对球面螺旋面进行深入的理论研究。给出了球面螺旋线导程、螺旋运动参数、球面螺旋升角的定义及新公式。建立了球形滚刀各螺旋面方程、刃口方程及侧后角计算等一整套新公式,可作为设计制造滚刀时的参考,总结出球形滚刀存在的有理论误差及减少误差的方法。最后给出了设计实例。     

THEORY OF HELICOID OF SPHERICAL HOB

ＴＨＥＯＲＹＯＦＨＥＬＩＣＯＩＤＯＦＳＰＨＥＲＩＣＡＬＨＯＢＴＨＥＯＲＹＯＦＨＥＬＩＣＯＩＤＯＦＳＰＨＥＲＩＣＡＬＨＯＢＣｕｉｙｕｎｑｉ；ＨｕＺｈａｎｑｉ（ＹａｎｓｈａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ）ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｓｐｈｅｒｉｃ...     

非圆齿轮滚切最简数学模型及其图形仿真

推导非圆齿轮滚切加工的最简数学模型并作图形仿真验证。以切削点处工件和刀具的切向速度相等 (即滚刀节曲线和非圆齿轮节曲线保持相互纯滚动 )为基本依据 ,推导出坐标轴联动控制的一组方程式。对该组方程式进一步简化便获得滚切加工的最简数学模型 ,它是一个 3坐标联动的结构。根据最简数学模型 ,利用计算机图形仿真的方法 ,动态地演示出齿形的形成过程及结果。利用图形仿真的结果 ,可以初步分析判断所加工齿轮齿形的各种特征 ,从而为设计和制造的顺利进行提供了有力的支持。     

内齿轮滚刀的几何特征

研究内齿轮滚刀、媒介齿轮的共轭啮合及其坐标变换关系，推导出内齿轮滚刀螺旋面方程式，根切曲线方程式，零前角直槽内齿轮滚刀切削刃方程式，通过电算分析，证明内齿轮滚刀切削刃具有关于基准轴的对称性，沿媒介齿轮节圆的分布均匀性，对渐开线的可拟合性等几何特征。     

Effect of hob wear on the surface layer properties of hobbed gear teeth

Results of investigations of the effect of hob wear on the surface layer properties of hobbed gear teeth are presented in this paper. The influence of hob wear on the microhardness, surface roughness, residual stresses and surface layer thickness were investigated. On the basis of the experimental results it was found that hob wear has a significant influence on the surface layer properties of the gear teeth. This influence is most noticeable on the dedendum and root fillet where the gear tooth space is shaped by the bluntest part of the hob cutting edges.     

任意齿廓滚切成形的数学描述

按照空间啮合原理,建立了滚刀滚切成齿轮齿廓的通用三维数学模型,给出了滚刀刀刃上任一切削点和展成工件齿廓上的被切削点间的坐标关系,据此,可由ＣＮＣ滚齿机柔性控制滚滚刀各个刀刃在工件上滚切的瞬时包络位置,以成形成任意齿廓,从而为范成法和任意齿形的齿轮奠定了理论基础。     

用球形滚刀滚切内齿轮

分析了球形滚刀滚切内齿轮的切削机理，探讨了齿槽断面的求解方法，用此方法在个人计算机上能高效率地绘制齿形创成图。分析表明，滚刀安装位置不影响滚切渐开线齿形。通过绘制齿形创成图，还可掌握各刀齿的切削负荷以及切屑的形状、厚度和长度。     

齿轮高速干切滚刀寿命预估模型与优化方法

由于齿轮高速干式滚切工艺切削速度高且缺少切削油的冷却润滑,为满足高速干切滚刀的抗磨损、耐高温等性能要求,高速干切滚刀基体材料和涂层的制备工艺均较为复杂,且价格昂贵,因而需要优化高速干切工艺以延长高速干切滚刀使用寿命,进而降低工件制造成本,提高效益。结合生产实践和理论分析,研究了齿轮高速干切滚刀的失效形式和失效原理,提出了以单个刀齿切削长度为高速干切滚刀寿命评价指标并建立相应计算模型的方法,基于此开展了高速干切滚刀寿命试验,建立了高速干切滚刀寿命多元线性回归模型,采用MATLAB求解得到该试验条件下的高速干切滚刀寿命经验公式。最后基于此提出了通过优化滚切工艺参数以及采用新型窜刀方式等来延长高速干切滚刀寿命的方法。