插齿刀的计算机辅助设计

刘迎春

谭立新

宁立伟

湖南工程学院

!引言

传统刀具设计方法计算繁杂，重复量大，效率低，为使设计人员集中更多精力从事创造性工作，减少重复劳动，我们与企业联合开发了一种适用于专用插齿刀计算机辅助设计与校验的系统，在此基础上可以开发所有刀具计算机辅助设计系统。

插齿刀设计计算的几种情况：设计通用插齿刀；根据一对特定参数的齿轮设计专用插齿刀；选用标准或已有的插齿刀加工一对特定参数的齿轮，校验插齿刀是否合用。

"专用插齿刀的设计计算与校验步骤

（以直齿外插齿刀为例）

（!）检查需加工的齿轮副的原始参数是否齐全，需已知以下齿轮参数：模数!，齿形角!，齿数"!、""，变位系数#!、#"，齿顶高系数$!，齿根圆半径有无特殊要求等；

（"）选择插齿刀的切削角度；

（#）计算插齿刀修正后的齿形角!$

（见图!）

，图!插齿刀齿形角的修正

%&’!$(%&’!!)%&’!*%&’

其中“+”号表示前角为负值；

（,）确定插齿刀的分圆直径%$和齿数"$；根据所使用的插齿机，选定插齿刀的公称分圆直径%$-，齿数"$应为

"$(%$-

（根据计算结果取整数）（"）

在确定齿数"$后，重算分圆直径%$表示为

%$(!"$

（#）

（.）校验磨齿形；

磨齿时机床鞍坐倾角!/用下式计算为

012!/(

!"$012!$

%$3

（,）

式中

%$3—

——渐开线凸轮板的基圆直径插齿刀齿形表面的基圆螺旋角（#4$）

5由下式表示

%&’（#4$）

5(26’!$%&’!*（.）

（7）确定插齿刀的齿项高系数$!&$；

（8）根据齿顶变尖限制，确定插齿刀的最大变位系数（#$）9&:-。其中，不同模数时插齿刀允许的最小齿顶宽度（&&$）96’数值由经验公式得

（&&$）96’(;$<$!$8!"

+$<"7,#!+$<##=!

（7）

所绘制的关系通过图"选取。先从图"中查出允许的最小齿顶宽度，再用下列公式求出允许的（#$）9&:

&&$("&$

［!+,#$%&’

!"$

+"（6’>!;6’>!&$）］（8

）

图"

最小齿顶宽度（!#$）%&’和模数"的关系

（=）根据求得的（#$）9&:-校验所插齿轮是否产生过渡曲线干涉；

（?）确定插齿刀的厚度’；

（!$）根据刀齿强度限制，确定插齿刀重磨到最后时的最小变位系数（#$）9&:

-；（!!）根据求得的（#$）9&:

-校验插齿时齿轮是否根=

,工具技术

万方数据