大模数直齿轮数控精铣削方法研究.pdf

机械设计与制造 第4期 216 Machinery Design Manufacture 2016年 4月 大模数直齿轮数控精铣削方法的研究 张 伟，李 航，王 斌，张 波 (河南科技大学 机电工程学院，河南 洛阳 471003) 摘 要：针对大模数齿轮加工采用盘形、指状铣刀存在着加工效率低，专用刀具造价昂贵的问题，提 出了用普通铣刀数控 加工大模数齿轮的方法，涉及走刀方式、走刀步长的确定、切削关键点的处理。依据提出的方法建立了齿轮毛坯与刀具运 动关系的数学模型，推导了渐开线上点以及刀位点在该模型中的轨迹方程以及刀具与工件之间运动关系方程。该数学模 型在齿轮参数已知的情况下能够计算出刀位点以及刀心按照齿轮渐开线齿廓运动的一系列轨迹，利用MATLAB的数据 可视化功能，通过刀位点的轨迹方程计算出刀位点，依据齿轮参数绘制出齿轮基圆以及渐开线齿廓，选择合适的刀具半 径绘制刀具轮廓，令刀具轮廓跟随刀位点产生一系列刀具轮廓，从而形象直观的对该数学模型进行验证，在理论上分析 了该方法的可行性 。 关键词：大模数直齿轮；数学模型；渐开线；轨迹 中图分类号：TH16；TH162；TG543 文献标识码：A 文章编号：1001—3997(2016)04—0216—03 TheStudyofMethodoflargeModulestraightBevelGearsCNC PrecisionMilling ZHANGW ei，LIHang，WANGBin，ZHANGBo (SchoolofmechatronicsEngineering，HenanUniversityofScienceandTechnology，He’nanLuoyang471003，China) Abstract：Inthepeocessoflargemodulestraightbevelgearsbeingprocessed，thediskandfinger-likecuttersarewidely used．butthesespecialCttttersraeespensive，nadtheworkingeffwiencysilow．Sothemethodofusingcommonmillingcutters tomachinethelargemodulestraightbevelgerasraeproposed，itinvolvesthetoolpathmode，thelengthofthepathandhow todeafthekeypointsonthepath．accordingtothemethod，themodelreflectingtherelationshipbetweenthemovementof blanknadtoolsalebuild．thetraceequationof thepointsonthe evolentandthecutterolcatoinpointsraeworkedout． Accordingtogera~raameterdrawingthebasiccirclenadinvolutegera contour，choosingthepropercutterradiustodraw cutterprofile，makingthecutterprofilefollowthecutterlocatoinpointtogenerateaseriesofcutterprofilesrSOthemathematic modelraevividnadstraighftorwardverified，themethodsiprovedoutpracticabletheoretically． KeyW ords：LargeM oduleStraightBevelGears；M athematicalM odel；Evolvent；Paht 1引言 精度要求高因而刃磨困难[4]，普通铣刀制造