双刀盘铣削斜齿轮端面齿形分析-论文.pdf

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1、机械设计与制造第5期82MachineryDesign&Manufacture2014年5月双刀盘铣削斜齿轮端面齿形分析杨会超·．一，黄筱调，方成刚，郭二廓(1．南京工业大学机械与动力工程学院，江苏南京210009；2．江苏中圣高科技产业有限公司，江苏南京211100)摘要：针对单刀盘铣齿端面齿形不均匀余量对后续齿面精加工的影响，提出一种双刀盘铣齿方法。使用空间包络理论建立双刀盘铣齿数学模型，推导双刀盘铣齿接触条件式，得到空间接触线，并根据螺旋面啮合原理得出端面齿形。利用渐开线齿廓性质，对端面齿形的法向偏差进行了求解，

2、求取端面齿形法向偏差的分布形式，得到最大法向偏差。通过与单刀盘铣齿端面齿形进行比较，进一步验证双刀盘铣齿对端面齿形的优化，表明双刀盘铣齿可有效减小齿面法向偏差，改善齿面余量分布。关键词：双铣刀盘铣齿；包络理论；螺旋面啮合；法向偏差；优化中图分类号：TH16；TH132．422文献标识码：A文章编号：1001—3997(2014)05—0082—03TheAnalysisofTransverse-ProfileofHelicalGearMilledbyDuplexCutterYANGHui-Cao，HUANGXiao-d

3、iao，FANGCheng-gang，GUOEr-kuo(1．DepartmentofMechanicalEngineering，NamingUniversityofTechnology，JiangsuNanjing210009，China；2．JiangsuSunpowerHigh—lTechIndust~Co．，Ltd．，JiangsuNanjing211100，China)Abstract：Inviewoftheeffectoftheunevenallowancetoothprofilemilledbythesi

4、nglecutter．amethodofduplexcuttergearmilling珊putforward．spaceenvelopetheoryWO．8usedtOestablishmathematicalmodelofduplexcutterhelicalgearmilling，andthecontactconditionswasobtained．AccordingtotheprincipleofmeshinghelicalsuqCace，transverse-profileWOSgot．Thedistribut

5、ionofnormaldeviationprofileandthemaxofnormaldeviationintransversetoothweregotbycalculatingtheequationsbasedonthecharacteroftheinvolutetoothprofile．Comparedwithtoothprofilemilledbysinglecutter，theoptimizationoftoothprofilemilledbyduplexcutterwasverified，whichshow

6、edthatduplexcuttergearmillingcartreducedthenormaldeviationefectivelyandimprovethetoothfaceallowancedistribution．KeyWords：DuplexCutterGearMilling；SpaceEnvelopeTheory；HelicalSurfaceMesh；NormalDeviation；Optim-ization1引言齿廓面积余量，但未对空间包络而成的端面齿廓进行分析。单铣刀盘铣齿后齿廓部分留有不均匀的余量，

7、且在齿根和2求解接触条件式及接触线齿顶余量较大，对齿廓表面热处理以及后续成形磨削时砂轮磨损双刀盘铣齿时，双刀盘回转面和齿轮螺旋面通过接触线共不均匀性有很大的影响【1]。双刀盘铣齿是用两片常规粗加工铣刀轭接触。并且接触线绕刀具轴线回转，得到的是刀具的回转面；接盘窜在同一刀轴上，铣齿时每个齿槽由左、右铣刀先后进行切削，触线绕工件轴线螺旋运动，得到的是工件的螺旋面围。刀具切削刃运动轨迹的包络线形成齿形。2．1建立双刀盘铣齿坐标系在2005年，文献目对螺旋面齿轮刀具进行了精确的设计计双盘铣刀与工件的位置关系，如图1(a)所示。

8、数控双刀盘斜算并建立了相应的数学模型，证明了空间包络理论的正确可行，齿轮铣齿坐标系，如图l(b)所示。OXYZ和02Gy为空间固定是研究包络齿面的理论基础。文献哝进行铣齿机理研究时，使用的坐标系，0iXYzl与齿坯固联，Oy,Y五为刀具安装坐标系，五无瞬心包络理论，对单铣刀盘加工斜齿轮进行了建模，得到工件轴与z轴的夹角为A。Y(=