斜齿锥齿轮产型轮的数控加工.pdf

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1、第1期机械设计与制造20l1年1月MachineryDesign&Manufacture167文章编号：1001—3997(2011)Ol—O167一O3斜齿锥齿轮产型轮的数控加工半黄恺李铁军熊晓航谷丽瑶(辽宁工业大学机械与自动化学院，锦州121001)NumericalmachiningoftheproducinggearinaskewbevelgearpairHUANGKai，LITie-jtin，XIONGXiao-hang，GULi-yao(LiaoningUniversityofTechnologySchoolofMechanicalandAutomation，Jinzhou

2、121001，China)◆◆·◆◆·◆◆⋯·◆◆◆◆··◆◆·◆◆◆◆·◆·◆◆◆◆’·◆·◆；【摘要】介绍了利用UG生成斜齿锥齿轮产型轮的刀具轨迹进而获得数控代码，并在：轴联动加工中心完成其齿廓加工的基本思想和具体步骤。为该类齿轮的数字化加工提供了i关键词：斜齿锥齿轮；产型轮；数控加工【Abstract】Thebasicideaandtheconcreteprocessareintroducedaboutthecreationofcuttingtracesfor船producinggearinaskewbevelgearpair，andtheobtainmentofitsNCcod

3、esintheenviron一：mentofUG．eabovegearisscces芑machinedwitha4axismachiningcenteronthisbasis．ework!●idoneprovideshelpfulreferenceforedigitalmachiningofthiskindofgears．：●●Keywords：Skewbevelgear；Producinggear；NCMachining!●J◆◆●◆◆Ⅲ◆⋯◆J¨●⋯◆⋯●◆¨●⋯●⋯◆J¨●◆●⋯●J●◆●⋯●⋯◆●l¨◆⋯●¨川◆◆，⋯●¨J川◆J_¨●⋯●m●中图分类号：TH16文献标识码：A

4、1日lJ吾2_2刀轴矢量刀轴矢量n。始终位于节平面内并垂直于齿根线在节平面文献[喻绍了斜齿锥齿轮的特点及其数学、几何建模过程。大锥角斜齿锥齿轮副可用于章动传动，其三维模型如图1所示。上的正投影0B，如图4所示。其中锥角9O。的平面齿轮称其为产型轮，而另一个与其啮合的称为被加工齿轮。在三维模型的基础上，以上两齿轮的数控加工均已完成，介绍其中产型轮的加工方法，被加工齿轮的加工方法将另行撰文介绍。根据产型轮齿廓的特点，采用如图2所示一～。基此三面益有刃盘铣刀几何参数，如图2所示。切齿方案，如图3所示。一产础型轮的毛坯用三爪卡盘装夹且可以绕轴旋转，实现、y、z和一四上轴联参动从而切削＼＼’由考

5、出产型轮齿廓。◆4耋，◆‘¨●◆图4刀轴矢量不意图仅以其中一侧齿面为例。在节平面上，对于左齿面OC为节线，产型轮倾角，n，厂一刀轴矢量，O一齿根线在节平面内的正投影，其中可如下求出_1_：COS~COS—-sirg3sin—图1斜齿锥齿轮副图2盘铣刀几何参数图3加工示意图ta《，———刍———L2刀轨设计c。ssin／3cos2。1定义刀具可推出加工时的刀轴矢量为：如图2所示，坐标原点作为刀具基准点，并以向上方向为刀(，)，)=(c。s一sin@。0)轴矢量正向。利用坐标旋转工具将轴定义到与机床工作台垂直向上的方位；然后在UG刀具库(*＼UGS＼NX4．0＼MACH~resouree根

6、据图4容易得到：。(。+aretan(tan()sin(or)))Ⅶbrary＼tool＼graphics＼)中加入对应参数的盘铣刀实体模型文件式中：一相应齿面的齿根角。(．prt)，以便在加工仿真时检查过切。再将新建立的盘铣刀实体同样可以求出加工另一齿面时的刀轴矢量，其计算过程不名称添加到UG刀具的数据库文件(＼UGS＼nx4．再赘述。O＼MACH＼resource~Jibrary＼tool＼metric＼too]一database．dat)中，以便在2．3刀位点轨迹UG的加工环境建立刀具的时候能查到盘铣刀。产型轮齿面上任意点在坐标系XYZ中的坐标为[：-k来稿日期：2010—03—

7、20女基金项目：辽宁省教育厅资助项目(20060404)l68黄恺等：斜齿锥齿轮产型轮的数控；0~-Y--第1期(Y)=Moo(O-UcosOusin0)其中，u、0的变化范围已知。当皓时表示的是齿根线上任意点的坐标，在加工时只要令在产型轮齿宽范围内变化即可。根据齿根线任意点的坐标值求出刀具在加工产型轮时的刀位坐标具体步骤如下：如图5所示，A点为齿根线上任意一点，先将点沿着n。的方向移动6／2的距离，然后在沿着Z轴负方向平移D／2的距离即可得出