环面蜗轮滚刀刃带宽受周向定位误差影响分析

环面蜗轮滚刀刃带面的刃带宽需控制在一定的范围内以保持刃口的强度和锋利性,圆周定位误差的存在使刃带宽发生变化。为了磨削出满足需要的刃带面,研究了周向定位误差对刃带宽的影响规律。根据微分几何和齿轮啮合原理,建立了求解含有周向定位误差的刃带宽的数学模型。研究了存在周向定位误差时,刃带宽沿环面蜗轮滚刀的轴向和齿高方向的变化规律。同时,在VERICUT中建立虚拟的四轴联动环面蜗杆磨床,对周向定位误差的影响进行仿真验证。研究结果表明:周向定位误差对环面蜗轮滚刀边齿齿顶处刃带宽的影响最大;刃带宽与周向定位误差具有很强的相关性,呈线性变化关系;对于特定的算例,当给定的刃带宽e=1. 0 mm在±10%范围内变化时,周向定位误差允许的调整范围为-0. 122°~0. 054°。

恒铲背量环面蜗轮滚刀顶后角面设计方法

环面蜗轮滚刀各个刀齿的齿顶由顶刃带面和顶后角面组成,在实际应用中顶后角面多采用人工手持砂轮加工,此方法得到的顶后角面的结构形状不明确,并难以衡量获得的顶后角的大小。为了更精确地构建顶后角面,针对直槽环面蜗轮滚刀,文中提出由半径不同的环面与相应位置的平面相交获得不同位置的交线,由所有交线构建顶后角面的设计方法。建立了顶后角面的数学方程,求解出完整的顶后角面,并求解得到顶刃带线在顶后角面的法矢量,以该法矢量与顶刃带线在齿顶环面上法矢量的夹角作为顶后角的值,分析了恒铲背量时顶后角的变化规律。算例计算结果表明:当顶铲背量为恒定值3.5 mm时,获得的顶后角在11.27°~11.62°之间;同一位置的顶后角大小与铲背量近似呈线性关系。分析结果可为环面蜗轮滚刀顶后角面铲磨量的选择提供参考。

基于圆弧砂轮的环面蜗轮滚刀顶后角面磨削方法

环面蜗轮滚刀的齿顶设计出一定宽度的顶刃带可提高滚刀的使用寿命,目前生产中多采用手工加工的方式获得顶后角面,导致各刀齿的顶刃带宽和顶后角难以保证。为了实现环面蜗轮滚刀顶后角面的数控加工,文中提出由圆弧砂轮磨削顶后角面的方法。使前刀面绕滚刀轴线旋转获得前刀面的旋转映射曲面,使其与齿顶环面相交构建出顶刃带线。为保证磨削出的顶刃带线形状的正确性,采用截形圆半径与滚刀齿顶环面半径相同的圆弧砂轮磨削顶后角面。基于四轴联动环面蜗杆磨床,建立顶后角面磨削运动模型,并基于VERICUT软件实现各刀齿顶后角面的仿真加工。算例分析结果表明,磨削出的顶后角面的顶刃带宽度与设计值相符,且获得的顶后角大小在11.0°~12.1°之间。