基于UG的徑向剃齒刀齒面造型分析.pdf

1、徑向剃齒法作為一種齒輪精加工工藝，具有加工效率高、工件精度高、齒面質(zhì)量好、刀具壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，并適用于加工多聯(lián)齒輪的實(shí)用工藝，受到越來越多的關(guān)注。但由于徑向剃齒刀齒面為超越空間曲面，其齒向曲線是中凹的超越曲線，這種復(fù)雜的曲面給徑向剃齒刀的磨削加工帶來了一定的困難。徑向剃齒刀刀具的制造技術(shù)難度限制了在國內(nèi)的普遍應(yīng)用，其中刀具的齒面修形是刀具制造的關(guān)鍵因素。因此對(duì)徑向剃齒刀齒面造型的分析就具有十分重要的意義。
　　徑向剃齒加工機(jī)理是通過

2、交錯(cuò)軸螺旋齒輪嚙合，分布著容屑槽并具有切削功能的刀刃的齒面加壓進(jìn)給，并與被加工工件作無側(cè)隙嚙合運(yùn)動(dòng)，同時(shí)利用嚙合齒面間的相對(duì)滑移產(chǎn)生的切削作用，來去除材料從而實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的加工。本文分析了徑向剃齒刀的設(shè)計(jì)理論，然后在UG中建立工件斜齒輪和徑向剃齒刀毛坯的三維模型，通過模擬它們的實(shí)際加工過程，完成對(duì)剃齒刀毛坯的齒面修形，進(jìn)而得到徑向剃齒刀齒形，并通過提取其輪齒上的弧長(zhǎng)進(jìn)行對(duì)比分析，得到了一些有用的結(jié)論。本文主要進(jìn)行了以下研究:
　　(

3、1)在分析了徑向剃齒加工機(jī)理的基礎(chǔ)上，建立輔助空間坐標(biāo)系及工件齒輪的齒面參數(shù)方程，并推出不同坐標(biāo)系間的轉(zhuǎn)換矩陣，由于徑向剃齒刀齒面與工件斜齒輪齒面是一對(duì)共軛齒面，因此工件齒輪齒面可包絡(luò)出徑向剃齒刀齒面，從而求出徑向剃齒刀齒面及嚙合線方程;然后確定基準(zhǔn)螺旋面與求解基準(zhǔn)面起始角，闡明了關(guān)于徑向剃齒刀修形量的計(jì)算方法。
　　(2)由于徑向剃齒刀齒面的復(fù)雜性，單純利用空間嚙合原理進(jìn)行徑向剃齒刀的設(shè)計(jì)制造有一定的困難。鑒于此，根據(jù)包絡(luò)原理，

4、由于兩者在任意時(shí)刻都是相互嚙合，構(gòu)造出工件齒輪以及徑向剃齒刀毛坯的三維實(shí)體模型，通過工件齒輪對(duì)剃齒刀毛坯的修形，反切出徑向剃齒刀。在UG中建立了具有錯(cuò)位排列切削槽的徑向剃齒刀毛坯模型以及工件斜齒輪的三維參數(shù)化模型，并設(shè)計(jì)了生成錯(cuò)排切削槽的輪齒模型的流程圖。
　　(3)在UG中根據(jù)徑向剃齒刀與工件斜齒輪的約束關(guān)系完成了二者的精確嚙合裝配;根據(jù)徑向剃齒的實(shí)際加工狀況，在UG中模擬其加工，設(shè)計(jì)仿真裝配切割的流程并最終得到徑向剃齒刀三維模

5、型。
　　(4)由于徑向剃齒刀齒面與基準(zhǔn)螺旋面的齒面差異是微量的，難以直接測(cè)量，本文采用對(duì)比不同位置處的弧長(zhǎng)變化量的方法，對(duì)加工完成的徑向剃齒刀和徑向剃齒刀毛坯上分別在不同齒寬處建立一系列同心圓，然后分別對(duì)輪齒上的圓弧進(jìn)行測(cè)量得出數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，分別繪制出在齒向以及齒廓上的修形量變化趨勢(shì)圖;最后分析了在齒面不同位置處的修形量及其對(duì)應(yīng)的齒面形狀。繼而得出結(jié)論:在齒寬中部截面處修形量最大，并且越往齒寬邊緣修形量越小，同時(shí)修形量數(shù)據(jù)基本呈