弧齿锥齿轮端铣加工方法

 新闻资讯     |      2019-09-04 09:34
弧齿锥齿轮端铣加工方法,是在掌握齿轮几何结构的基础上,采用刀底带内凹的端铣刀,通过改变刀具前倾和侧倾的顺序,主动控制刀位避免齿底过切,分离刀具前倾角与侧倾角的功能,以侧倾角的合理设置避免明显的过切,充分利用前倾角实现较大的切削带宽,从而实现弧齿锥齿轮的无干涉、高效率加工。
1、弧齿锥齿轮齿面几何
1.1齿面网格节点空间坐标
根据弧齿锥齿轮的加工理论,通过坐标变换和啮合方程,可以将弧齿锥齿轮的齿面方程表示为r(θ,φ),其中θ和φ是曲面参数。然后,将齿面旋转投影到齿轮的轴截面上,并对齿面的旋转投影图进行网格划分,齿高方向m行,齿长方向n列,形成m×n个网格节点。确定齿面旋转投影图上网格节点的平面坐标(xpi,ypi) (i=1,2,…, m×n)。再根据旋转投影原理,建立满足网格点平面坐标和空间坐标的方程组:
式中,x,y和z是齿面网格节点的径矢分量。
求解此方程组,可以确定网格节点的曲面参数值,进而确定齿面网格点的空间坐标。
1.2齿面网格点的主曲率和主方向
规定弧齿锥齿轮齿面的法矢由实体指向空间,那么轮齿凸面沿齿长和齿高的弯曲方向都指向法矢负向,凸面的两个主曲率都小于0,凸面由凸椭圆点构成;而凹面,沿齿长向法矢正向弯曲,沿齿高则向法矢负向弯曲,所以凹面点的主曲率必然异号,凹面由双曲点构成。齿面网格点的主曲率和主方向可以利用微分几何中的曲面理论确定,也可以利用切削过程中产形轮和齿面的线接触关系确定。
2、中凹盘铣刀端铣齿面的刀位
2.1数控加工模型
在刀具和设计曲面切触点处,建立由设计曲面法向幺矢n(由实体指向外部空间)、进给方向幺矢f以及和n、f都垂直的幺矢t所构成的活动标架。在初始刀位处,刀尖与设计曲面在切触点c接触,刀轴幺矢u和法矢n平行,刀尖平面和设计曲面的切平面重合。让刀具绕矢量t旋转,刀尖平面和设计曲面的切平面会形成一个夹角α,这个夹角被定义为刀具的前倾角。然后,让刀具绕法矢n旋转,形成刀具的侧倾角β
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