新型硬质合金插齿刀制造技术研究

硬质合金插齿刀插削硬齿面(45～65HRC)双联时易崩刃,为此需采用负前角,目前磨制硬质合金插齿刀负前角的方法有锥前刀面法、代圆弧法。锥前刀面法倒角角度不均匀,刃形有理论误差,修整困难;代圆弧法沿刀形倒圆弧,刃形有原理性误差、夹具误差,效率低,柔性差。因此需研制一种新型的负前角加工方法,沿刃形按渐开线倒棱,可以消除原理误差,而且效率高、精度高、柔性好。     

负倒棱与圆弧刃口钝化的钻削性能试验研究

硬质合金刀具刃口钝化能有效提高刃口强度,避免崩刃,提高刀具的切削性能和耐用度。本文研究不同钝化宽度的麻花钻负倒棱型刃口加工45钢钻削性能的影响。当倒棱宽度为0.08mm时,切削力适中,断屑性能最好;在相同钝化量下,对比圆弧型和负倒棱型刃口钝化对钻削力和已加工表面粗糙度的影响。结果表明,两者所加工孔的表面粗糙度相差不大,圆弧型刃口钝化的麻花钻产生的切削力较小;负倒棱型刃口钝化的麻花钻在断屑方面优于圆弧型钝化。     

Sykes斜齿插齿刀刃磨前刃面的工艺方法

<正> 用Sykes斜齿插齿刀(即人字齿轮插齿刀,见图1)可以加工中间无退刀槽的人字齿轮,以提高齿轮的机械性能。但是多年来,由于人字齿轮插齿刀刃磨前刃面比较困难,因而人字齿轮插齿刀的使用受到了限制。本文将介绍一种使用一般工厂刃磨人字齿轮插齿刀前刃面的工艺方法。这种开刃的原理是圆弧修正法。人字齿轮插刀开刃是将刀齿前面刃磨成与垂直于其齿向方向成一定角度的面,从分圆柱展开图2可见,锐侧刃被倒棱,而钝侧刃要开沟,开刃面     

大圆弧刃刀片的刃磨夹具

一般端铣刀盘铣削工件,表面粗糙度值最佳只能达Ra3.2μm;若再插入一片大圆弧半径的圆弧刃刀片,作为精整修光刃,可改善工件表面粗糙度。如图1所示的刀片,对于刀齿数不多于12个的刀盘,可使铣削表面粗糙度值达Ra1.6μm以下,而且走刀量为110mm/min。若要求更小的表面粗糙度值,应采用刀齿数更多的刀盘,并采用如图2所示的刀片,加大圆弧刃的圆弧半径,其加工工件表面粗糙度值可达Ra0.08μm以下,并可相应提高每分钟走刀量而提高生产率。圆弧刃精整修光刃的切削余量一般取0.2～0.3mm。这种修光圆弧刃刀片,我厂均用16×16mm的普     

用优化方法对非零前角插齿刀齿形角进行修正

非零前角插齿刀,由子前后角的影响,使产形齿轮齿形不再是渐开线,面产生齿形误差。这种误差影响了齿轮精度,特别是负前角插齿刀,现行的设计方法不能满足齿形精度。本文用优化方法对插齿刀齿形角进行了修正,使修正后的插齿刀齿形误差,在最不利的情况下,也不超过3μm,大大提高了插齿刀齿形精度。     

无理论刃形误差插齿刀设计方法

针对现行插齿刀存在的理论齿形误差,以及刃磨后加工精度一致性差的问题,提出了一种无理论刃形误差的渐开线齿轮插齿刀设计方法。依据齿轮啮合原理,建立了虚拟齿轮齿面的数学模型;采用球面作为前刀面,建立能够同时满足直齿及斜齿插齿刀设计要求的前刀面数学模型;通过虚拟齿轮齿面与前刀面求交,获得无理论刃形误差的切削刃;为保证刃磨后加工精度的一致性,以多条无理论刃形误差切削刃构造插齿刀后刀面;最后用设计实例证明了该设计方法的可行性和优越性。     

正前角插齿刀刃形误差分析及修正计算

以啮合理论为基础。详细分析了插齿刀理论刃形误差产生的原因，提出了插齿刀理论刃形误差修正的方法和计算结果。     

圆弧替代渐开线拉刀设计法

渐开线拉刀有两种刃形。用圆弧刃形代替渐开线刃形加工齿轮。解决了折线齿形的问题。刀具加工容易，使用起来也方便。     

切削刀具刃口钝化复合结构优化设计

提出和建立了面向刀具刃口钝化结构研究的三维铣削加工有限元仿真模型,研究了材料本构关系模型有限元仿真关键技术;进一步进行了切削验证实验,结果表明所建立的有限元模型是正确的;最后,以钛合金加工为例,利用有限元模型,针对倒棱刃、消振棱刃、白刃三种刀具刃口型式,对不同刃带宽度和不同刃口型式下的切削效果进行了比较和分析。研究结果表明:倒棱刃口型式与圆弧钝化结构是最佳匹配的,倒棱与钝圆形成的复合结构是切削钛合金的最优刀具刃口微结构。     

圆弧金刚石砂轮三维几何形貌的在位检测和误差评价

针对非球面光学元件加工对圆弧金刚石砂轮形状误差测量的需求,提出了砂轮三维几何形貌在位检测与误差评价方法。建立了砂轮外圆面螺旋扫描轨迹测量数学模型,利用位移传感器获取了砂轮表面轮廓数据;对得到的数据匀滑滤波后沿圆周展开并进行插值处理,得到砂轮三维几何形貌。然后,根据非球面平行磨削加工特点,提出评价圆弧砂轮形状精度的指标。通过提取三维几何形貌轴截面轮廓,进行最小二乘圆弧拟合得到不同相位处的圆弧半径与圆心坐标,并由误差分离获得砂轮表面圆弧的圆度误差、圆周跳动误差及轮廓圆心轴向偏差。最后,对非球面加工圆弧金刚石砂轮进行检测,获得了砂轮的三维几何形貌以及多个关键尺寸及其误差数据:即圆弧金刚石砂轮的平均圆弧半径为55.442 3mm,半径波动极差为0.16mm,中央±8mm环带内圆弧的圆度误差约为5μm,圆周跳动误差约为2μm,截面轮廓圆心轴向位置相对偏差为0.008mm。根据检测结果,进行了大口径复杂非球面磨削实验,得到的元件面形P-V值为4.62μm,RMS值优于0.7μm,满足工程的实际需求。     

基于包络理论新构形插齿刀凸曲前刀面数学建模

提出一种以异形凸曲前刀面代替传统锥面前刀面的硬质合金插齿刀新构形方法。运用微分几何包络理论建立了新构形插齿刀凸曲前刀面、侧刃空间曲线数学模型,对插齿刀齿形误差、侧刃前角分布进行分析,并提出新构形插齿刀齿形角修正方法。根据新构形理论设计、制造出具有高齿形精度、抗崩刃的新构形硬质合金插齿刀。     

新构形硬质合金插齿刀切削刃几何角度分析

提出了一种硬质合金插齿刀的新构形方法———异形凸曲前刀面硬质合金插齿刀,对新构形插齿刀的前角、后角及刃倾角进行了分析;建立了切削刃几何角度的数学模型,与原构形硬质合金插齿刀进行了比较研究。     

大前角无理论误差插齿刀及其刃磨方法的研究

提出一种大前角,无理论误差的插齿刀及其刃磨原理和刃磨装置。该刀具在零度前角插齿刀端面上没刀齿两侧切削刃的渐开线齿形磨出2个卷屑槽,在保证不破环插齿刀渐开线齿形（无理论误差）的前提下,可获得很大的法向前角,且刀刃各点的法向前角相等。该刀具的耐用度比普通插齿刀增另一倍以上,且被加工齿轮的齿形精度及生产率均有明显提高。     

新构形硬质合金插齿刀制造模型

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。     

齿廓方向修形的斜齿面齿轮啮合特性研究

主要研究了修形面齿轮副传动的啮合特性.提出了一种沿齿廓方向抛物线修形的面齿轮齿面结构,对传统斜齿面齿轮和修形的斜齿面齿轮副的啮合进行了比较.计算机仿真表明,修形的斜齿面齿轮传动啮合性能明显改善,接触路径沿两齿面齿长方向分布,有效避免了边缘接触;啮合区域对安装误差较为敏感,特别是轴夹角误差的大小,对啮合印痕在齿面上分布的影响尤其明显,容易导致接触区域向面齿轮的大端和小端偏移.     

异形凸曲前刀面硬质合金插齿刀构形误差分析与仿真

在提出一种硬质合金插齿刀的新构形方法（异形凸曲前刀面插齿刀）的基础上，建立了切削刃的数学模型。并且对新构形异形凸曲前刀面硬质合金插齿刀侧刃构形误差进行了分析，建立了插齿刀侧刃构形误差数学模型。利用MATLAB软件对侧刃空间曲线及其构形误差进行了仿真。     

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。     

锥基波形前刀面硬齿面插齿刀切削刃几何角度分析

在提出一种硬齿面插齿刀的新构形方法 (锥基波形前刀面硬齿面插齿刀 )的基础上 ,对新构形方法插齿刀的前角、后角及刃倾角进行了分析 ,建立了切削刃几何角度的数学模型 ,并与原构形法插齿刀进行了对比研究。     

K形齿的插齿修形方法

针对插齿加工过程中K形齿的修形问题 ,根据插齿刀的设计原理和基本特点 ,提出了以改变插齿刀的前角和前刀面形状来改变切削刃在其基面上的投影 ,达到在插齿加工中对齿形的修形的目的。推导出了有关公式 ,列举了应用实例。