齒輪刀具設計問題收集貼

logxing

本貼收集齒輪刀具設計過程中想要解決的問題或是想要做的課題簡介或是需要的軟件的功能描述。

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大家可以發表自己對齒輪刀具設計重點難點的理解。如果你是刀具的使用者，你可以說說希望設計者提供怎樣的技術支持。例如，滾刀變位設計時，給出參數詳細的展成圖來方便用戶確認。另外，如果大家需要計算小軟件也可以說，例如任意直徑下的弦齒厚。這些計算雖然書上有，但很多人也可能是偶爾使用一下，懶得查書，做成軟件會方便些。

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本貼的目的是讓大家了解一下齒輪刀具設計的現存問題和發展趨勢和研究方向等信息。

對于設計軟件的編寫也有一定的指導意義。

 

logxing

可能從事刀具設計的人比較少。希望大家踴躍發言啊。
使用刀具過程中出現的問題或對刀具設計的建議也可以說。
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% F1 O+ W- F9 S; f; x/ c! a: j我先簡單說說我對齒切刀具（非標準）設計的重點的理解。

) }) c6 O8 U# w% X9 F% N/ D( S滾刀：
( O# z: R9 r( S; l是最常用的齒切刀具了。重點主要是齒形和溝槽。齒形的難點主要是倒角和觸角的展成。溝槽要注意切削速度大的時候，切屑就多，溝槽的設計也要相應改變（如干式切削時）。另一個難點是有的時候用戶對齒根部過渡曲線有較嚴格的要求，比如要求光潔度比較高或圓弧比較大。這時往往需要變位設計。

剃齒刀：
8 A" l0 O0 e. [6 z3 d  j- ^+ L: h汽車用齒輪比較常用。設計的重點主要是嚙合角。適當的嚙合角可以很好地避免齒形中凹的現象。另外對于打齒，干涉也要做精確計算。不過其實更為重要的是徑向剃齒刀的設計。他的重點在于切刃的偏移量。設計合理的話，同一個徑向剃齒刀加工兩個不同工件也是可能的。另外一個難點是很多用戶都要求齒形和齒向修形，但修形量并不能簡單的對應到剃齒刀的齒形和齒向上去。所以往往是進行試加工，然后測量齒形，再對剃齒刀進行修正，反復幾次直到滿意，十分費時間。而且這東西是和嚙合角有關的，剃齒刀重磨之后往往需要重新試加工，這個地方的理論是個難點。

插齒刀：
6 d- x5 _- Y' Q雖然效率不如滾刀，但卻是不合缺少的。重點和剃齒刀類似的是嚙合角，和滾刀類似的是倒角和觸角的展成。另外由于種種制作工藝造成的理論誤差，隨著插齒刀重磨，展成圖是會變化的。也就是切出的齒根，倒角量，漸開線起始徑都會變化。如不進行精確的計算的話就會給用戶造成損失。

1 o. n1 f+ X- d9 `; o. `大家也說說自己理解的重點和難點吧。

阿松

其實刀具比齒輪本身要復雜。
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我先提一個問題：滾刀的對中和那些因素有關系？

logxing

對中是什么啊？

阿松

滾齒時，如果滾刀放在任意位置，有可能造成左右齒形不對稱。所以在放置滾刀時滾刀的軸向位置是要注意的。這說明雖然滾刀屬于齒條型刀具，但它畢竟不是齒條，有它的特殊性和局限性。

logxing

你說的是滾刀的安裝角吧。剛才看到了一個powerpoint就截了一張圖。垂直于滾刀的軸去看確實不是和工件對應的齒條。

阿松

不是安裝角。是滾刀的軸向位子有講究的，一般操作過滾齒機的會知道的。不過造成的原因我還沒想明白。
我一開始也很難理解，但確實是有影響的，可以從兩側齒頂倒角的大小不同看出來。

Ljdqe

這個問題我在資料上也看到，但問老師傅他們也沒有聽說過，我也為這個問題困擾，比如假設單頭滾刀M5，容屑槽10齒，那么即便沒有對中，哪對中偏差也不應該大于 3.14×5÷10÷2≈0.79，這0.79的偏差對齒型不分中的影響又有多大？一直不明白

logxing

知道是什么意思了，這個是滾刀的使用問題而不是設計問題，之前我沒有想過。原因我的理解大致是左右齒面切刃沒有同時進入和退出切削狀態。具體的再慢慢想。這個可以作為一個仿真的課題。
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4 H0 x! O8 l2 e% ?  J# H- `) V2 N找了點資料供參考：

& K* X' f6 q: |* x: D4 E" B滾刀的對中：
3 ]: d1 \6 E( K; E1 N7 ^, \% `為了使切出的齒形對稱，要求滾刀中間的一個刀齒或刀槽的對稱線要通過齒坯的中心。
對精度要求不很高的齒輪可用下述簡易方法對中，將滾刀中間的一個齒槽移近齒坯中心位置，再用紙塞進齒坯外圓與滾刀之間，搖手柄使滾刀徑向移至齒槽將紙壓緊，然后看紙上是否出現兩個刀尖痕跡，若出現了兩個刀尖痕跡就說明滾刀對中了。
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嚴格準確對刀是很難的復雜問題。一般生產中常采用的是滾刀對中即“啃刀花”的方法對刀。實踐證明啃刀花方法對刀可保證齒輪兩側齒形大致對稱。且齒形誤差也較小。所謂啃刀花，是在齒坯上切出深度小于11的切痕。在用凸齒滾刀滾削凹齒齒輪時，齒坯上有一個刀花，位在中央且左右應對稱。用凹齒滾刀加工凸齒齒輪時，齒坯上有兩個刀花，其位置、形狀應當對稱相似。如不符合上述情況，需調整滾刀直至符合為止。

Ljdqe

對對對對，就是他
你找到的好像是介紹圓弧齒輪的，不知是否？