基于齿廓修形的大模数滚刀刃口曲线设计

针对大模数齿轮高阶修形齿廓的滚齿加工,不同的滚刀前角的滚刀刃口曲线不同,对齿轮的齿廓精度影响较大。根据滚齿加工的2自由度的齿面包络原理,计算了滚刀基蜗杆与齿面的滚切接触迹线,通过旋转投影,计算了不同前角的滚刀刃口曲线,对比了刃口曲线的形状和倾角随滚刀前角的变化情况,为滚刀刃口曲线的设计和检测提供了依据,并通过修形齿廓的滚切加工和齿廓检测验证了上述设计方法。     

滚齿时滚刀安装角的探讨

一般滚齿不论是正齿轮或斜齿轮、变位与否,滚刀安装角ω=β±λ(β为工件螺旋角,λ为滚刀螺纹升角)。滚刀轴线与工件轴线的轴交角∑=90°-ω=90°-(β±λ)。滚刀安装角的变化究竟对工件尺寸、齿形精度的影响如何,迄今说法仍很多。本文根据交错轴斜齿轮啮合原理,并结合滚齿试验,探讨滚齿时滚刀安装角的变化对滚齿后齿廓的影响,以及与此相关的齿轮齿厚和齿廓过渡曲线高度的变化问题。     

滚刀齿形的计算方法

<正> 1.前言本文介绍一种新的滚刀齿形计算方法,这种方法不需在计算中间解超越方程式,而是直接以滚齿中工件的回转运动和滚刀切削刃的螺旋运动为基础,计算加工具有任意齿廓的齿轮形工件所用的滚刀齿形。为验证所设计滚刀的正确性,本文还介绍了由已知滚刀齿形展成的工件廓形的计算方法。     

试谈滚刀是否需要对中

在滚齿加工中,判断是否需要操作工序,应以其对齿轮加工精度有无影响而定。本文论述滚刀对中在滚齿过程中对齿轮的加工精度的影响。一、由滚切原理产生的齿形误差 1.滚切齿轮相当于一对螺旋齿轮的啮合为了便于分析,习惯将滚切过程简化为滚刀的法向齿条与齿轮的平面啮合。按此啮合原理,有两条啮合线相交于节点,并以过节点和齿轮中心的连线为对称轴,因此,工件同一基圆的两侧的渐开线齿廓也是     

一种超声精密滚齿装置的设计与使用

为解决硬齿面齿轮滚齿工艺中的滚齿切削力、切削热大,滚刀磨损严重,滚刀使用寿命较低问题。设计了一种超声精密滚齿装置,由齿轮工件回转及超声振动复合主轴系统,外支撑固定系统和超声波电源换向系统三部分组成。将超声精密滚齿装置安装在滚齿机工作台上,根据齿轮工件的不同结构特点采用不同的超声振动方式与滚刀进给切削方式实现超声精密滚齿,可延长滚刀使用寿命、提高滚齿效率、提高滚齿加工精度。     

滚刀几何误差与齿轮几何精度的映射规律研究

高精度齿轮是高端装备满足高速、重载、冲击、低噪声(静音)等极端环境要求的必要支撑,为提高滚齿加工精度,实现部分“以滚带磨”,降低加工成本,针对滚刀几何误差与齿轮几何精度之间的定量映射规律研究不足,分别开展考虑机床运动精度的滚刀齿廓误差、滚刀螺旋线误差、滚刀安装角径向圆跳动误差与齿轮齿廓误差、基节误差之间的定量映射规律研究。通过产形齿条法,由渐开线滚刀齿廓方程包络生成齿轮齿廓方程。依据微分几何、包络原理,建立滚刀齿廓误差与齿轮齿廓误差之间的定量映射关系模型;建立滚刀螺旋线误差、滚刀安装角径向圆跳动误差与齿轮齿廓误差之间的定量映射规律模型。并根据齿轮齿廓误差与齿轮基节误差间的几何关系,计算得到上述因素对基节误差的映射规律。依据高斯分布规律,建立在考虑机床运动误差影响下,上述三种主要的滚刀误差对齿轮齿廓误差、齿轮基节误差的综合影响规律模型。最终通过仿真,并与实际加工经验进行对比,验证上述模型方法的正确性。从而揭示出滚齿加工过程中考虑机床运动误差的滚刀误差与影响齿轮主要几何精度的齿廓误差、基节误差的本质规律。为滚切更高精度的齿轮副打下理论基础。     

修形齿轮端面重合度的计算

修形齿轮在工程中应用很广泛,修形可分为齿廓修形和齿向修形。其加工工艺通常为滚齿(滚刀为磨前滚刀)加磨齿。修形齿轮齿廓上通常带有修缘和挖根,渐开线长度与非修形齿轮不同,因此其端面重合度的计算方法也有所不同。通过探讨齿廓修形齿轮,研究了其端面重合度的计算方法。该方法基于Auto CAD二次开发,使用编制的VB程序实现。主要步骤分三步:首先,根据滚刀参数采用范成法原理仿真滚齿加工,得到粗加工齿形;其次,依据留磨余量计算出磨齿后渐开线,利用布尔运算得到磨齿后齿形;最后求出渐开线起始点、终止点及配对齿轮的有效渐开线起始点和终止点,并计算出端面重合度。最后与德国齿轮强度计算软件ST-Plus计算出的结果做对比,证明该方法的正确性。     

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。     

影响滾齿齿形不对称的主要工艺因素

关于“对中”的概念有不同的看法,一是认为滚刀“对中”是使滚刀的某一刀齿或齿槽刃口的对称线通过被切齿轮的轴线,另一种则认为滚刀“对中”是使滚刀某一条切削刃正好在滚切点上成形(即在节点与被切齿廓相切)。《对滚刀“对中”问题的几点看法》一文(见本刊1986年第2期)认为滚刀必须“对中”,否则会使工件齿廓倾侧,并认为“对中”的概     

在Y38滚齿机上加工大质数齿轮

在滚齿机上用滚刀滚齿的原理见图1,相当于一对螺旋齿轮啮合。滚刀可视为头数K=1的螺旋齿轮,与工件保持严格的速比关系,即滚刀转1转,工件转1/z转。并且加上滚刀延着齿宽垂直进给运动,就能将齿坯切出所需要的齿轮。     

内齿轮滚刀的设计与制造

研究内齿轮滚刀切削刃的理论曲线、设计曲线、铲背重磨曲线之间的关系。电算分析证明，内齿轮滚刀可用特定参数的渐开线作为切削刃的设计曲线，该滚刀可用轴截廓形为渐开线的砂轮磨削和铲磨。     

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。     

双渐开线齿轮齿廓参数优化及滚刀设计

双渐开线齿轮是一种新型渐开线齿轮。这些齿轮的齿廓由两组渐开线和连接它们的过渡曲线组成，形成阶梯形。基于等强度原则，利用有限元关于接触强度、弯曲率强度分析计算结果，建立了双渐开线齿轮齿廓参数优化数学模型，并进行优化，给出双渐开线齿轮滚刀前刀面齿廓方程，并利用优化结果，设计、加工出双渐开线齿轮滚刀。     

微小型齿轮的微细滚削加工研究

用自行设计的微小型硬质合金齿轮滚刀进行了模数为0.175mm的微小型齿轮滚削加工研究.首先设计了相应模数的微小型齿轮滚刀,并详细阐述该刀具的设计过程,包括刀具材料的选择、结构形式的设计、齿形设计和刀具局部强度的校核等.简述了该滚刀的制造加工工艺,在微小型数控滚齿机上进行了微小型齿轮的滚削加工试验研究.结果表明,采用范成...     

基于Matlab的齿轮磨齿渐开线起始点直径的求解

针对齿轮磨齿渐开线的起始点直径问题,基于齿轮啮合原理,建立滚齿数学模型。采用坐标变换法由磨前齿轮滚刀齿形参数推导出齿轮齿廓各段曲线,并通过Matlab编程精确绘制出齿轮廓形,确定磨齿渐开线起始点直径。同时,将上述理论计算结果与磨齿检测报告相比较,结果证实该方法理论分析正确,对齿轮加工具有实际指导意义。     

双圆弧齿轮滚刀齿形计算及优化设计

从理论上分析了由目前广泛采用的近似造形方法引起的滚刀齿形精度问题,总结出影响滚刀齿形精度的主要因素。利用从双圆弧齿轮基本齿廓方程出发推导出的双圆弧齿轮滚刀通用齿面方程,求出双圆弧齿轮滚刀前刀面齿形方程。通过比较双圆弧齿轮滚刀的理论齿形和设计齿形,求解出双圆弧齿轮滚刀的齿形误差计算公式,并以滚刀设计截面内的最大齿形误差最小化为目标进行双圆弧齿轮滚刀齿形优化设计,最后利用双圆弧滚刀齿形优化后的相关设计参数完成三维参数化造型。     

圆头留磨滚刀过渡刃齿形角的合理设计

从磨后渐开线起始点的形成分析滚刀过渡刃齿形角的设计方法，抽出过渡刃齿形角的设计原则是过渡刃不在磨后齿轮上留下造形，通过理论数据说明压力角20°的圆头留磨滚刀过渡刃齿形角取为12°最合适。     

加工齿轮滚刀齿形过程中如何提高齿形精度

针对阿基米德滚刀加工渐开线圆柱齿轮,用阿基米德造型的滚刀在刃磨滚刀齿形时,为了提高齿形精度,改变加工工艺和检测工艺,使用先进的"砂轮修正器"和"齿轮测量中心",缩短了设计和加工时间,提高了齿轮滚刀齿形磨制的效率,保证了滚刀加工渐开线圆柱齿轮齿形精度,使大于4模数的阿基米德滚刀齿形(A级﹑AA级)易于保证被加工渐开线圆柱齿轮的齿形精度。     

谈谈齿形带轮滚刀的设计问题

同步齿形带传动是一种新型的机械传动形式,它集中了齿轮传动、链传动及皮带传动的优点,其应用范围正逐步扩大.用展成法加工带轮齿形效率高,质量好,是工厂常用的加工方法.本文从齿形带传动的啮合原理入手,进而推导出加工带轮的滚刀法向齿形的设计公式.