插齿刀前角、后角对刀具寿命及齿形误差的影响

在插齿切削加工中,插齿刀的有效寿命受到主切削刃磨损的限制。影响插齿刀磨损的因素很多,包括工件材料和刀具材料的力学性能、刀具的结构、几何形状参数、切削条件与切削用量等。对于插齿加工,插齿刀的前后角对刀具的寿命和齿形误差具有直接影响。     

插齿刀前后角对齿形误差的影响分析

在切削加工插齿刀时，刀刃运动轨迹形成的一个齿轮称为铲形齿轮。如要用插齿刀加工出正确的渐开线齿轮，则该铲形齿轮的齿形也必须是渐开线，即插齿刀加工齿轮相当于一对齿轮的啮合运动，但为了使插齿刀进行正常的切削工作，必须有前角和后角，这样又会造成插齿刀切制齿形的误差。     

滚刀和插齿刀切削过程的模拟

针对滚刀、插齿刀齿形及凸角齿形部分设计存在的问题 ,否定了原有传统理论认为的刀具切削刃交点在齿轮相应啮合线上只有一个对应点的论点 ,提出了新的设计理论。通过对切削加工中主要运动的研究 ,利用微机实现了对加工过程的模拟     

滚刀和插齿刀切削过程的模式

针对滚刀、插齿刀齿形及凸角齿形部分设计存在的问题,否定了原有传统理论认为的刀具切削刃交点在齿轮相应啮合线上只有一个对应点的论点,提出了新的设计理论.通过对切削加工中主要运动的研究,利用微机实现了对加工过程的模拟.     

插齿刀设计

插齿刀是切削工具中的一种,像齿轮的形状而有刀刃。插齿刀是装在插齿机上以切削齿轮的。插齿刀的节圆与被加工齿轮的节圆相切滚动,没有滑动。除此以外,插齿刀还沿着工作物轴的方向往复运动,这是主要的切削运动。[图一]表示插齿刀的工作图。插曲刀向下运动时切削工作物,往上运动时离开工作物,切削中断。插齿刀与工作物的滚动是一种连续的运动;由于滚动的速度及吃刀的深度决定在一个齿沟内的卫程数。     

平面齿轮齿形加工

一、平面齿轮的制造平面齿轮齿形制造通常有两种方法 :展成切削和模具成形。对于展成切削 ,笔者是在普通插齿机上加工一对锥齿轮 ,使工件轴线与插齿刀轴线垂直相交 ,模拟工作状态进行加工。图 1所示为改装插齿机传动系统图。插齿刀作往复直线及连续旋转运动 ,以实现切削和展成 ,工件则作定传动比的旋转运动 ,且可以相对移动 ,以实现进给加工到要求的深度。若刀具与相应齿轮的几何参数相同 ,则可加工相配的平面齿轮。一般刀具用高速钢及硬质合金材料制造 ,可以加工非淬火的钢制工件。工件加工后若还要提高精度可采用剃或研磨加工。对于模具成…     

数控机床切削负荷检验方法及试验

阐述国内外现行的数控机床切削负荷检验方法,介绍现有标准中切削负荷试验的检测内容和流程。以三轴立式加工中心为测试对象,分别进行了机床主传动系统最大扭矩切削、最大功率切削等检测试验。通过机床在最大扭矩、最大功率时对应的材料去除率,评估机床重切削能力。最后,对试验结果进行了分析,并在此基础上探讨了切削负荷试验在机床设计中的应用。     

插齿时齿面挤伤与插齿刀后面非正常磨损的原因及解决措施

介绍了插齿时产生齿面挤伤及插齿刀后面非正常磨损的特有现象,分析了其原因以及切屑的几种形态,给出了切削厚度分析计算的新方法,提出一套新见解和解决措施。     

负前角硬质合金插齿刀的齿形误差与齿形角修正

用插齿刀切削加工齿轮时,切削刃上下运动的轨迹表面与被加工齿轮啮合,故切削刃在基面上的投影应为渐开线才不会产生原理误差。而插齿刀是有前角和后角的,插齿刀的齿侧表面为渐开螺旋面,如插齿刀顶刃前角γ＝０°,则前刀面齿形为渐开线,不会引起加工齿形误差;如顶刃...     

滚刀切削刃的负荷分析

介绍了滚齿过程的分析研究结果.研究了滚刀切削刃之间的负荷分布情况,确定了加工圆柱齿轮时滚刀切削刃、刀齿和各排齿的工作顺序.列出了侧刃、顶刃、刀齿及各排齿之间的负荷分布情况和沿整个滚刀的负荷分布情况.     

基于真实刀刃轨迹的立铣刀切削厚度模型

瞬时切削厚度是铣削加工建模研究的重要参数之一。通过分析刀刃切削轨迹,可以得到准确的瞬时切削厚度,但需要求解复杂的超越方程。通常对切削刀刃轨迹进行不同程度的简化来求解近似的瞬时切削厚度。为得到准确的瞬时切削厚度,提出一种新的切削厚度计算模型。基于立铣刀真实切削刀刃轨迹,对近似的切削厚度模型进行补偿,得到较传统计算方法更为准确的结果,计算过程也更为简单。通过切削力试验验证,该模型可以得到更好的动态切削力预测结果。     

半切顶插齿刀的精确设计和Y7125半切顶角度的调整计算

用平面啮合原理通俗地介绍了目前广泛应用的半切顶插齿刀的设计方法与步骤,导出了半切顶插齿刀主切削刃与半切顶切削刃的交点半径的通用计算公式,从而解决了半切顶插齿刀的精确设计,和半切顶齿形的测量。从Y7125型磨齿机的磨齿原理进行分析,从设计半切顶插齿刀中所获得的两个基圆中,求取磨制半切顶插齿刀的半切顶修整角的调整。     

外插齿刀设计可行性的快速判别与计算

提出利用变位系数选择的限制区域并结合AutoCAD设计软件实现对外插齿刀设计可行性的快速判别与计算 ,介绍了基本原理、插齿刀变位系数限制区域的确定和插齿刀设计可行性的判别方法。     

凸曲面拼接模具球头铣刀的瞬时铣削力预测

在曲面模具拼接区域球头铣刀铣削过程中,刀具载荷变化大,瞬态铣削力有突变现象,影响模具拼接区域的加工精度和表面质量。为了预测拼接区域球头铣刀的瞬态铣削力,首先,建立考虑冲击振动的球头铣刀三维次摆线轨迹方程,得到瞬时未变形切屑厚度模型;然后,基于铣削微元的思想,建立凸曲面双硬度拼接模具球头铣刀的瞬态铣削力模型,该模型能够综合考虑拼接区冲击振动、硬度变化、刀具工件切触角度变化对瞬态铣削力的影响;最后,进行凸曲面拼接区域球头铣刀铣削加工实验。实验结果表明,预报的瞬态铣削力和实验测量结果在幅值上和变化趋势上具有一致性,在平稳切削时最大铣削力预测误差值基本在15%以内,验证了该模型能有效地预报凸曲面模具拼接区域球头铣刀的瞬态铣削力。     

外插齿刀变位系数设计与计算程序

变位系数计算是插齿刀设计的重要工作。文章讨论了插齿刀变位系数选取原则以及应当满足不产生齿顶变尖、被切齿轮齿根过渡曲线干涉、根切和顶切等四个约束条件,给出了新刀设计的最大变位系数和根据刃磨到最后刀齿仍有必要强度所允许的最小变位系数计算公式,编制了插齿刀变位系数计算机辅助运算流程,使插齿刀设计简单快速且便于判断设计的可行性。     

异形凸曲前刀面硬质合金插齿刀制造模型研究与应用

随着硬质合金刀具的广泛应用，硬质合金插齿刀的研究越来越受到齿轮制造业的重视。从提高新构形硬质合金插齿刀异形凸曲前刀面铲磨精度的角度出发，根据微分几何的包络理论及新构形异形凸曲前刀面硬质合金插齿刀设计模型，推导出铲磨新构形插齿刀异形凸曲前刀面的数学模型，根据制造模型成功制造出新构形插齿刀。     

An Enhanced DFM Model for Shaper Cutters

This paper presents a systematic CAD/CAM based geometric modelling technique for enhancing the manufacturing accuracy of general straight-tooth shaper cutters. The proposed modelling technique systematically computes and improves on the shape of general shaper cutters using a five-step procedure. In the first modelling step, the significant geometric parameters of shaper cutters which including tooth profile, rake and clearance angles, offsets, and backlash are estimated using criteria associated with the practical requirements and the theory of gearing, differential geometry, and motion theory. In the second modelling step, the precise cutting-edge curve model of the shaper cutter is constructed. The theoretical involute or cycloidal cutting-edge curve on the plane perpendicular to the motion axis of the shaper cutter is first computed and is then projected onto the conic surface of the shaper cutter which has both the rake and the clearance angles. In the third modelling step, the convoluted sectional profile of the diskshaped generating cutter required for producing the cuttingedge profile is established using the theory of gearing and the relative motion relationship between the grinder and the cutter in the manufacturing process. In the fourth modelling step, a simple procedure to obtain the profile shift coefficient of the shaper cutters from various given process parameters is presented. Shaper cutters of various shapes can thus be designed and produced. In the last modelling step, a practical working example for producing the precise disk-shaped generating cutter and associated shaper cutter is presented to illustrate the effectiveness of the proposed modelling approach. The results of numerical modelling indicate that the proposed approach is systematic, accurate and reliable for producing shaper cutters of various shapes.     

链轮插齿刀齿形设计

介绍了非渐开线型插齿刀齿形计算的特点 ,分析了链轮插齿刀齿形的计算步骤及相应的公式 ,提出了链轮插齿刀在使用时减轻振动的改进措施     

基于Z-MAP方法的球头铣刀铣削力的建模

瞬时刚性切削力的建模是铣削加工物理仿真的基础,然而,球头铣刀的刀齿形状复杂,加工过程中姿态多变,瞬时刚性铣削力的建模难度较大。在考虑刀具姿态调整的情况下,通过齐次坐标变换建立了刀齿的运动轨迹,提出了一种识别刀具和工件瞬时接触区的改进Z-MAP算法,通过计算当前刀齿的参考线与工件的边界面或刀齿扫掠面的交点求出瞬时未变形切屑厚度,并采用非线性回归的方法辨识了切削力系数,在此基础上使用微元积分法建立了瞬时切削力的计算模型。为了验证仿真模型的可靠性,分别进行了垂直加工和倾斜加工试验,试验和仿真结果具有较高的一致性,表明该建模仿真方法是有效的,可以为实际加工中参数的选择和优化提供理论依据。     

加工锁闭齿轮用插齿刀的设计方法

对锁闭齿轮专用插齿刀的设计进行了研究 ,并讨论了这种刀具设计的基本方法、计算公式以及设计步骤。