数控机床加工渐开线齿形零件分析.pdf

《数控机床加工渐开线齿形零件分析.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、T惹数控机床加工渐开线齿形零件分析大连橡胶塑料机械股份有限公司(辽宁116033)王德旭杨建近几年，我公司出现了较多的超规格或是非据量大，易读性不好，三维建模有难度，不利用于标准的齿形零件，特别是部分大模数的齿轮轴调整齿形参数，对刀具尺寸的要求高。这里不再详(m=32，z=14)，更是加工的瓶颈，寻找外协加述。工较为困难，且需要投入较为昂贵的刀具成本。在宏程序是一种应用较为方便的编程方法，近几机床展览会上，发现了多家的数控系统中有了渐开年发展较快，使用方便，灵活性较好，易于管理和线齿形加工的子程序，并且观看了设备的加工表保存。根据渐开线齿形的形成原理(

2、见图1)，在演，给了我们很大的启发，我们自己也开始尝试利圆周上绘出一段所用现有的4轴龙门加工中心进行齿轮和齿轮轴的数要加工的渐开线，控加工，取得了成功。下面对加工过程进行分析，让刀具圆弧上的一给出数控程序，供大家参考、研究。点与线上某一点M利用数控加工齿形零件有两种方法，一种是固相切，刀具中心D定轴(、y、z三轴)球刀轮廓逼近法(简称固处在过切点所做的定轴法或球刀法)，一种是旋转轴定位立铣刀展成基圆切线JvM的延法(简称旋转轴法或立铣刀法)。固定轴法是将零长线上，通过半径R，计算出刀心o图l件固定在工作台上三轴铣肖0，铣好一个齿后，人工分度加工下一个齿

3、，通过循环，完成整个零件的加的位置，利用R做变量，从齿形的齿根圆变化到齿工。旋转轴法是将零件装在分度盘上，齿形旋转适顶圆，按计算出来的各刀心位置进行轴向走刀加当角度并定位，用立铣刀的侧刃与齿面相切，通过工，可以得到整个渐开线齿形。纵向走刀的方法完成一段齿面的加工，然后旋转一在程序中，刀具半径r和所要加工的齿形的公定的角度并定位，加工齿面的另一段，最后包络出法线I悱为两个可变常量，可以随时手动修改这两整个齿形。类似展成磨齿的方法。需要旋转轴参与个常量的数值，来适应刀具尺寸，得到想要的齿形加工，斜齿加工需要旋转轴参与联动，直齿时，旋尺寸。转轴仅进行定位即可

4、。日x=inv=tan口一d#(任意点渐开线函数)inv口产tanaf-口f；(分度圆渐开线函数，口f为分度圆压力1．固定轴球刀轮廓逼近法角)使用球刀对齿形轮廓进行逼近，可以很容易地=+0+=(c，。+taIl}(任意点法向与y车由夹角)。获得数控程序，刀具比较耐用，可用软件自动编a=∞日=(【)taI1ax-al(任意点齿形半角)程，也可手工编制宏程序。。=cinvf=丌／(2Z)-2ta11／z—invf}(基圆齿根半自动编程操作起来比较简单，利用最基本的型角，z为齿数)腔铣即可以完成，但这一方法需要根据零件分别建E={w／m·COSⅡ(O．5)+

5、zinvd}／(2sin；(变位系立三维模型，并逐个进行编程。程序篇幅较长，数数，m为模数，为跨齿数)30一争磊啪Tn=arccos(R。／R)；(任意点压力角)G54X0Y0A0；ymsin；(M点y坐标)G00X一#106；(#106为刀到零件端面的安全位置，即起刀位COS口；(M点z坐标)置)Yo'-Ym+OL=Rsind+rsin；(0点y坐标)Z#108；轴定位在安全位置)Zo'=Zm-ML=RCOS-／'COS；(O标)#1=#104；(l为循环变量，#104为齿顶圆，从齿顶圆开始将各参数带到计算式中即可以得到刀心点坐加工)N100WHIL

6、E[#1GE#120]DO1；(#120为基圆直径)标，通过半径尺变化，就可以得到齿面上各点，控(坐标位置计算略，见计算公式)制变化步距，可以得到不同的齿面残余高度，进而获得不同的齿面加工表面粗糙度。GO1Y#125Z#126F400．；(Y、Z轴进入加工位置)任意点的残余高度(见图2)可以按下式近似X[#106+#l18+#106]；(#118为工件长度，两个端面让出安计算全位置，正常加工)残余高度=r—sqrt[r一(0．5AR／cos口2】Y-#125Z#126，(y、Z牟自进入对侧齿面的加工位置)式中，AR为半径的变化量。X一#106；(回程加

7、工对侧齿面)l1．#122；122为半径变化步距，计算下一点，开始循环加工)END1；GO0G90Z500；(-个齿槽加工完成退回)M302．旋转轴定位立铣刀展成法使用固定轴法加工时，零件原因较为简单，实际操作也不复杂，易于过程控制。但加工效率不2高，特别对于大模数齿形时，由于是利用小圆弧来需要注意的是对于少齿数或是负变位的齿形，逼近渐开线，需要较密集的刀具轨迹。利用旋转轴基圆可能在齿根圆以上，使用以上计算方法只能得定位立铣刀展成法加工，可以使用普通立铣刀，通到基圆以上的齿形，齿根圆到基圆这一段曲线应利过铣刀侧刃的直线逼近齿形的渐开线，可以极大地用其他

8、方法获得。常用的是过基圆与齿面的交点，减少刀具轨迹数量，可以得到精确的齿形表面。做09角度的斜