等前角剮齒刀設(shè)計(jì)方法.pdf

1、天津大學(xué)碩士學(xué)位論文等前角剮齒刀設(shè)計(jì)方法前角剮齒刀設(shè)計(jì)方法TheDesignMethodofSlicingCutterwithEqualRakeAngle學(xué)科專業(yè)：機(jī)械工程研究生：楊唐軍指導(dǎo)教師：李佳教授天津大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院2016年12月I摘要摘要剮齒是一種高效高精度的齒輪加工技術(shù)，剮齒刀的設(shè)計(jì)理論與方法是推動該技術(shù)發(fā)展的核心要素之一。目前，剮齒加工在生產(chǎn)過程中存在左右齒面加工精度不一致，工件表面質(zhì)量差的問題。針對此問題，本文基于曲面

2、共軛原理，根據(jù)切削前角一致性原則，提出了一種等前角剮齒刀的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。但目前剮齒刀具的設(shè)計(jì)精度和合理公差尚無明確標(biāo)準(zhǔn)，給刀具設(shè)計(jì)方法的驗(yàn)證過程帶來了困難，因此本文利用數(shù)控加工仿真技術(shù)建立剮齒切削模型，通過剮齒刀切削仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證刀具設(shè)計(jì)計(jì)算方法的正確性。本文首先根據(jù)待加工工件齒面的幾何特征和剮齒加工的運(yùn)動關(guān)系，基于曲面共軛原理，求取工件齒面共軛面的數(shù)學(xué)模型；選擇球面作為初始前刀面，建立其數(shù)學(xué)模型，以無理論刃形誤差為目標(biāo)，采用齒面共軛面與

3、初始前刀面的交線作為切削刃。根據(jù)切削前角一致性原則對初始前刀面進(jìn)行再設(shè)計(jì)，沿切削刃構(gòu)造具有相等切削前角的前刀面。通過模擬剮齒刀刃磨工藝，求取若干次刃磨后得到的一系列無理論刃形誤差的主切削刃，通過依次擬合這些主切削刃來構(gòu)造后刀面，最終獲得完整的具有相等切削前角的剮齒刀具，并通過計(jì)算實(shí)例驗(yàn)證該設(shè)計(jì)計(jì)算方法的可行性和有效性。在以上研究的基礎(chǔ)上，針對目前在驗(yàn)證剮齒刀設(shè)計(jì)方法正確性的過程中存在困難的現(xiàn)狀，利用VERICUT數(shù)控加工仿真技術(shù)，建立剮

4、齒加工仿真模型，主要包括剮齒機(jī)床模型建立、刀具模型建立等，通過剮齒刀切削幾何仿真過程和對仿真結(jié)果的測量分析來驗(yàn)證剮齒刀設(shè)計(jì)計(jì)算方法的正確性。最后，開發(fā)了等前角剮齒刀設(shè)計(jì)系統(tǒng)。本文提出的設(shè)計(jì)方法改進(jìn)并完善了目前剮齒刀設(shè)計(jì)理論，從根本上解決了剮齒刀兩側(cè)主切削刃前角不一致的問題，設(shè)計(jì)得到的剮齒刀有較強(qiáng)的規(guī)避干涉的能力；利用數(shù)控仿真技術(shù)建立的剮齒切削模型，實(shí)現(xiàn)了剮齒加工全過程的幾何仿真，該模型具備驗(yàn)證剮齒刀設(shè)計(jì)方法的能力。關(guān)鍵詞：齒輪刀具，剮齒