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摘要：为了提高齿轮的加工精度,改善剃齿刀具的工作条件,用VisualLISP语言编程进行AutoCAD软件二次开发,对剃前滚刀齿形进行参数化建模,从而实现了齿轮加工过程的计算机包络模拟,最终预见性地验证了剃前齿轮滚刀齿形设计的正确性.

关键词：剃前齿轮滚刀VisualLISP包络模拟

中图分类号：TP391.72文献标识码：A文章编号：1674-098X（2013）04（b）-0049-01

在目前齿轮生产工艺中,一般是先预留一定的剃齿余量进行滚齿粗加工,然后对剃齿

齿形类论文范文素材余量进行剃齿加工,剃齿加工在整个生产过程起着举足轻重的作用.伴随当代工业的发展,人类对齿轮噪音提出了更加严格的要求,为此就必须进一步提高齿轮的加工精度.为了达到上述目的,就必须严格控制剃齿加工精度,控制的手段是在保证设备精度的前提下,尽量改善剃齿刀具的工作条件,方法是在剃前齿轮的齿形根部进行少量沉切,在剃前齿轮的齿顶处进行少量修缘（倒角）.基于上述原因,就迫使加工剃前齿轮的滚刀在齿形上进行更加合理的设计,即在滚刀齿形上增加凸角和修缘,如图1所示.

滚刀齿形设计的正确性是保证齿轮齿形的前提,由于剃前滚刀（具有凸角和修缘）的齿形参数除了有滚刀齿高、齿厚、齿距外,还有触角厚度、触角高度、修缘角、修缘角厚度、修缘起点到节圆的距离等,设计复杂,计算量大,容易出现错误,稍有不慎易造成刀具返修甚至报废,甚至耽误齿轮的生产进度.为了避免该情况的发生,在AutoCAD软件平台上通过使用VisualLISP语言编制程序,对剃前滚刀进行齿轮模拟加工,可预见性地验证滚刀齿形设计的正确性.

1滚齿加工原理

滚刀加工齿轮过程依据交错轴齿轮啮合原理进行,这对啮合齿轮传动副中,滚刀相当于一个齿数很少,螺旋角很大的斜齿轮,其外貌呈蜗杆状,滚刀刀刃在齿坯端面上的投影为一“齿条”,滚刀连续转动时就相当于一根无限长齿条沿刀具轴向连续移动,当齿轮滚刀按给定切削速度旋转运动时,齿坯则按齿轮齿条啮合关系转动（即当滚刀转一圈,相当于齿条移动一个或几个齿距,齿坯也相应转过一个或几个齿距）,在齿坯上切出渐开线齿形,切出的渐开线齿形是一系列齿条齿形线的包络曲线.

同一把齿轮滚刀可以加工出模数和齿形角相同但齿数、变位系数和螺旋角不同的各种齿轮.

由于滚刀与齿轮属于啮合传动,当滚刀移动距离L时,齿轮需转过角度φ2,两者之间关系为φ2等于L/r2,伴随L的不同取值,就会在齿坯端面上形成一系列滚刀齿形曲线族,这一曲线族的包络线就是被加工齿轮的齿廓,曲线族的形成过程就是滚刀滚齿的过程.

2剃前滚刀的齿形坐标建立及坐标平移变换

剃前齿轮滚刀的齿形必须与被加工齿轮的齿廓相适应.建立滚刀坐标系,由给定的滚刀齿形参数,计算齿形各点在坐标系中的坐标,将各点连接起来即为在滚刀坐标系下的滚刀刃部齿形.以齿轮中心为坐标圆点建立齿轮坐标系,滚刀坐标系与齿轮坐标系有如下关系式：

3编制程序

按照VisualLISP语言编制规则定义程序的函数名称为c：gunchi（/mz2dph）,其中m、z2、dph为函数的赋值参数,为了得到一个完整的齿形包络图,φ2的取值区间[φmin,φmax]对应滚刀从左侧刀刃切入开始到右侧刀刃切出结束.当φ2取φmin时,将滚刀齿形各点坐标值代入公式（3）中,计算出各点在齿轮坐标系中的坐标值,调用AutoCAD中“line”命令连接各点形成滚刀滚切齿轮的第一条滚切曲线,φ2的取值逐步增加dph值,直到最大值为φmax,整个过程将绘制一组完整的被加工齿轮齿廓包络图,通过对包络图进行分析可验证滚刀齿形设计的正确性.

怎样写齿形毕业论文
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剃前滚刀的计算机包络模拟①参考属性评定
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