凸曲前刀面插齿刀设计的参数化建模

随着硬齿面齿轮的广泛应用,插齿刀具技术的发展倍受关注。硬齿面凸曲前刀面插齿刀和传统插齿刀相比能够在保证构形精度的前提下有效提高刀齿的抗崩刃能力。利用CATIA软件对凸曲前刀面插齿刀进行参数化实体建模,进而实现实体刀齿的热-应力分析,以达到研究刀齿抗崩刃能力和优化几何参数的目的。

凸曲前刀面插齿刀的AutoCAD二次开发

采用凸曲面作为前刀面的新构形插齿刀和传统插齿刀相比能够在保证构形精度的前提下有效提高刀齿的抗崩刃能力,是硬齿面齿轮加工刀具设计方面的创新。为了实现凸曲面前刀面插齿刀的应用和推广,开发其工艺数据库和工程图纸是十分必要的。基于ActiveX Automation技术采用Visual Basic语言对AutoCAD进行二次开发,得到凸曲前刀面插齿刀软件,具备凸曲前刀面插齿刀设计参数输入、工艺参数输出和自动工程绘图功能等。

凸曲前刀面插齿刀插齿工艺参数影响规律研究

依据凸曲前刀面插齿刀理论,建立三维有限元模型,利用金属成形Deform-3D软件对该形式插齿刀进行插削过程仿真。通过给定不同插削速度、圆周进给量工艺参数,得出插削力、插削温度变化规律。结果表明,在各个因素中圆周进给量对插削力影响最大,插削速度次之;圆周进给量增大,插削速度增加,插削温度上升。

凸曲前刀面插齿刀插削温度与刀具磨损关系数值模拟

基于DEFORM-3D软件对凸曲前刀面插齿刀插削过程进行仿真,分析插削温度对刀具磨损影响情况。结果表明,在插削刃附近温度梯度很大,温度高,相应刀具磨损量大;刀具前后刀面距插削刃相等地方的温度趋于一致;后刀面温度梯度大,相应刀具磨损量较大,即后刀面磨损较为前刀面严重;在与切屑分离的地方,温度梯度最小,虽有温度变化,但属于热传导性质,该处刀具没有发生磨损。