插齿刀凸曲前刀面加工对刀方法研究

插齿刀凸曲前刀面磨削加工中,砂轮的初始位置直接影响插齿刀凸曲面的加工精度及齿形精度。采用对射型激光传感器设计了对刀方案,并设计制造了对刀装置,用于确定插齿刀凸曲面加工时砂轮相对于插齿刀的初始磨削位置。应用对刀装置进行了对刀实验,实验结果验证了对刀方案的可行性。应用加工的插齿刀进行了齿轮插齿实验,齿轮的检测结果表明,所设计的对刀装置能够满足插齿刀凸曲面加工需求。

异形凸曲前刀面硬质合金插齿刀设计模型的研究

从提高硬质合金插齿刀构形精度和抗崩刃能力的角度出发,提出了用异形凸曲前刀面代替传统的锥形前刀面的硬质合金插齿刀新构形方法,推导出新构形插齿刀异形凸曲前刀面的通用几何模型。

插齿刀凸曲前刀面磨削方法研究

针对新构形硬质合金插齿刀凸曲前刀面的构形特点,运用空间曲面族求包络面的运动学方法和理论设计了凸曲前刀面的加工工艺方案,确定了各坐标轴的位置和运动关系,开发了插齿刀凸曲前刀面专用加工设备。针对正弦波形凸曲前刀面求解了数控加工刀位特征点并进行了砂轮加工轨迹拟合,进行了模数为5mm、齿数为21的插齿刀凸曲前刀面磨削实验,实验结果验证了所设计的加工方法及开发的机床能够满足加工要求。对21个齿前刀面进行了变参数磨削,通过对实验结果的检测与分析,得出了相对稳定的表面粗糙度区域所对应的3个砂轮转速及进给量区间。

凸曲前刀面硬质合金插齿刀齿形精度分析

分析了锥形前刀面硬质合金插齿刀齿形误差,提出一种凸曲前刀面硬质合金插齿刀并对二者的齿形精度进行了比较。为提高硬质合金插齿刀的抗崩刃能力,需要采用负前角的特殊设计;但负前角的绝对值越大,抗崩刃能力越强,齿形精度下降越快。而硬质合金插齿刀的凸曲前刀面设计可很好地解决这个问题。

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。

凸曲前刀面硬质合金刮削滚刀的切削特性

在拖拉机领域,硬齿面刮削新工艺也获得日益广泛的应用。如莱阳拖拉机厂等,在采用中已收到了良好的技术、经济效益。但是也存在一些有待于进一步完善的问题,如刮削滚刀有时出现早期崩刃,重磨精度保持性差等。这些问题的产生,与国内外普遍采用的平前刀面大负前角硬质合金刮削滚刀(见图1,以下简称平刮削滚刀)。

凸曲前刀面刮削滚刀的CAD研究

为实现新型凸曲前刀面刮削滚刀的自动设计和绘图，编制参数计算、优化程序，建立图形程序库。结果表明，所建立的ＣＡＤ系统达到了实用要求。

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。

新构形硬质合金插齿刀的设计模型

从提高硬质合金插齿刀构形精度和抗崩刃能力的角度出发,提出了用异形凸曲前刀面代替传统的锥形前刀面的硬质合金插齿刀新构形方法,推导出新构形插齿刀异形凸曲前刀面的通用几何模型。

新型滚刀构形误差及优化的研究

对新型凸曲前刀面刮削滚刀的理论构形误差进行了全面分析,探讨了各特征参数对构形误差的影响规律。所提出的参数优化方法解决了这种新型滚刀设计参数不易确定的难题,经实践证明,效果很好。