等前角剮齒刀設計方法.pdf

1、天津大學碩士學位論文等前角剮齒刀設計方法前角剮齒刀設計方法TheDesignMethodofSlicingCutterwithEqualRakeAngle學科專業(yè)：機械工程研究生：楊唐軍指導教師：李佳教授天津大學機械工程學院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，剮齒刀的設計理論與方法是推動該技術發(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計計算方法。但目前剮齒刀具的設計精度和合理公差尚無明確標準，給刀具設計方法的驗證過程帶來了困難，因此本文利用數(shù)控加工仿真技術建立剮齒切削模型，通過剮齒刀切削仿真實驗驗證刀具設計計算方法的正確性。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動關系，基于曲面共軛原理，求取工件齒面共軛面的數(shù)學模型；選擇球面作為初始前刀面，建立其數(shù)學模型，以無理論刃形誤差為目標，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行再設計，沿切削刃構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，并通過計算實例驗證該設計計算方法的可行性和有效性。在以上研究的基礎上，針對目前在驗證剮齒刀設計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，建立剮

4、齒加工仿真模型，主要包括剮齒機床模型建立、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果的測量分析來驗證剮齒刀設計計算方法的正確性。最后，開發(fā)了等前角剮齒刀設計系統(tǒng)。本文提出的設計方法改進并完善了目前剮齒刀設計理論，從根本上解決了剮齒刀兩側主切削刃前角不一致的問題，設計得到的剮齒刀有較強的規(guī)避干涉的能力；利用數(shù)控仿真技術建立的剮齒切削模型，實現(xiàn)了剮齒加工全過程的幾何仿真，該模型具備驗證剮齒刀設計方法的能力。關鍵詞：齒輪刀具，剮齒