齿轮滚刀变模数设计.doc

齿轮滚刀变模数设计
前言
** 看到论坛上有人问起,再想想自己好久没有总结经验了。于是发帖。
** 这些东西可是在书上找不到的。
** 因为该经验为个人经验,不涉及公司机密,且无专利限制,可以拿来和同仁共享。
** 版权所有。转载注明出处。
1, 原理
变模数设计在原理上的可行性上非常简单。齿轮配对啮合和齿轮齿条啮合的基本条件之一,就是基节相等,即m1*cos(a1)=m2*cos(a2),所以从理论上来说,对于被加工齿轮参数(m1, a1),有无数个滚刀参数(m2, a2)与之配合。
滚刀在滚切过程中可近似看作齿条。齿轮齿形为滚刀刀刃包络线。
TIF为滚齿工序所要求有效渐开线起始点。如果后续工序有剃齿或磨齿需要留余量,则TIF指去除余量后有效渐开线的起始点。滚刀的设计基本要求之一,就是能够得到TIF。
2, 设计的好处
TIF
得到所要求的TIF是变模数设计的主要目的。很多情况下,客户图纸要求的
TIF非常低,而滚刀干涉所得到的过渡曲线部分非常大,你已经采取了所有其他的办法,都不行。于是,减小压力角吧。
小压力角的齿条,在啮合中啮合系数更大,得到的起始点能够大幅下移。形象地说,能够往齿底方向更伸得下去。如果你有齿轮齿条模拟软件,能够看得很清楚,对比很鲜明。汉江以前没有模拟软件,现在可能已经有了。如果通过变模数,已经把压力角压到不能接受的地步,还是离TIF很远,OK, 联系客户吧。
有时候客户希望能用一把刀切削几个规格的齿轮。往往同时满足所有的TIF要求是很困难的。这种情况下变模数无疑是你最好的帮手。
优化齿形参数
既然减小压力角能够将TIF的压力大幅降低,那么齿形参数的设计就不用捉襟见肘,那就尽情发挥你的设计才能吧。
使用原有设计
汽车变速器齿轮和所用齿轮刀具,绝大部分是非标。但是接到一份齿轮图纸,请不要急着设计新刀。你可以找你以前模数相近的设计,然后通过变模数设计,来校核是否能够使用原有设计。
部分标准化
甚至,对大客户或者系统解决方案,你可以进行一些部份的标准化。将能够滚刀规格的数量大幅下降。
优化侧后角和顶后角的组合
设计时可以通过改变压力角,变大或者变小,来调节侧后角,从而达到优化其与顶刃后角的组合。
3, 应用的好处
成本
减少滚刀规格,意味着滚刀制造成本降低。滚刀供应商会报给你更低的价格。
减少滚刀规格,也意味着降低了在滚刀采购上的资金运转量,降低了库存,降低了管理成本。
齿轮经常有试验项目或者不正常中断项目。这时会有一批滚刀成为闲置。。如果是客户愿意,还可以将旧滚刀重新磨齿形,投入使用。这时候变模数设计就能够提供更多的可能性。
切削性能
优化的参数,,能够改善切削条件,提高滚刀的切削性能。
还有一个容易被忽略的好处是,模数变小(虽然幅度很小),能够增加每排牙齿的数量,从而增加窜刀次数,提高滚刀寿命。这个好处不是很明显。
4, 生产的好处
成本
滚刀的生产成本对批量非常敏感,特别是3件以内(含)。而汽车齿轮滚刀的批量,大部分是这个范围。所以降
低滚刀规格数对生产成本