齿轮滚刀全参数化计算机辅助设计
齿轮滚刀全参数化计算机辅助设计
摘要：介绍了齿轮滚刀全参数化计算机辅助设计软件中有关滚刀各部分尺寸计算、自动生成零件图、切齿仿真、被切齿轮对啮合仿真的实现方法，并介绍了三维啮合仿真的动画制作过程。
关键词：齿轮滚刀计算机辅助设计切齿仿真啮合仿真
Whole Parameter Computer Aided Design for Gear Hobs
Qu Baiqing et al
Abstract：The practical methods about dimension calculation,auto-drafing for spare parts pattem,tooth cutting emulation and engaging emulation for a pair of gears being cutted in the software of the whole parameter CAD for gear hobs are introduced．The procedure of the animation of the three dimensional gear engaging emulation is also presented．
Keywords：gear hob CAD tooth cutting emulation gear engaging emulation 一、引言
齿轮滚刀是加工直齿和斜齿圆柱齿轮最常用的刀具。
用传统方法对齿轮滚刀进行设计时，由于参数太多，计算复杂，绘图繁琐，不仅设计效率低，而且容易发生错误。
更重要的是，在齿轮加工完毕之前，一般没有把握确定滚刀设计是否合理，用其加工的齿轮齿廓曲线是否准确，也无法证实被切削的一对啮合齿轮在运行过程中是否会发生干涉现象等。
目前，AutoCAD软件在机械制造业中的使用已日益广泛。
因此，在
AutoCAD下开发齿轮刀具的计算机辅助设计软件具有很高的实用价值和广阔的应用前景。
本文所述为作者开发的齿轮刀具计算机辅助设计软件包中齿轮滚刀CAD的方法与实现过程。
文中解决了在齿轮滚刀CAD过程中参数计算、自动生成滚刀零件图、切齿仿真、三维啮合仿真的动画制作等问题。
二、几何模型与参数计算
在此，齿轮滚刀的基本蜗杆为阿基米德蜗杆，其轴剖面廓形与齿条相同，所以在切齿仿真过程中，滚刀用齿条刀代替。
齿条刀（滚刀轴剖面廓形）上几何参数与关键点如图1所示。
图1齿条刀上的几何参数
1．用户坐标原点的确定
选取齿条刀的节线与齿间中心线的交点O为用户的坐标原点。
2．齿条刀上齿形关键点的计算
在绘制齿条刀之前，需要算出其齿形上的关键点（如图1所示）的坐标值：
x1＝0，y1＝h－H；
x2＝t／2－s／2－｜y1｜tgα，y2＝y1；
x3＝x2－H tgα－r sinα／tg［（90°＋α）／2］，
y3＝hr cosα／tg［（90°＋α）／2］；
x4＝x2，y4＝h；
x5＝t／2，y5＝h；
x rc＝x2＋H tgα＋r／tg［（90°＋α）／2］，
y rc＝h－r；
t＝πm
其中α为齿形角。
3．滚刀结构的设计与有关参数
齿轮滚刀的尺寸参数非常复杂，其零件图的绘制与尺寸标注涉及到几十个尺寸参数，如外廓尺寸、轴向齿形尺寸、切削部分的前角、铲齿量、刀槽各部分尺寸、刀槽螺旋角、支承台各部分尺寸、内孔尺寸、键槽各部分尺寸等，应根据各参数之间的关系分别予以计算，在此，由于篇幅所限不一一列出。
三、滚刀零件图的程序编制
在AutoCAD下开发机械设计软件，可直接用Autolisp语言编制绘图程序。
Autolisp的绘图功能较强，可支撑各种类型的绘图机、打印机，给绘图带来诸多方便。
本文所讨论的齿轮滚刀计算机辅助设计软件均采用Autolisp语言编制绘图程序。
我们将滚刀零件图分成四部分并分别定义为块，即图框与标题栏块、主视图图块、左视图图块及轴剖面廓形图图块。
当输入有关参数后，便会显示相应的视图图块。
然后将这些块插入图幅适当的位置，制成幻灯片存入库中。
在切齿仿真与啮合仿真校验无误后，再进行全参数化尺寸标注、形位公差及表面粗糙度标注。
图2为被加工齿轮模数m＝3．25mm，齿数Z＝30，轴孔直径D＝23mm 时，所形成的滚刀零件图。
考虑文章版面与图形的清晰，图2所示的滚刀零件图按一定比例缩小，并删除了图框标题栏、部分尺寸及其它一些标注。
图2齿轮滚刀零件图
四、动态切齿仿真与啮合仿真的实现
本文根据齿轮齿条的啮合原理进行切齿仿真。
假定进刀量为常数，当滚刀旋转一周时，齿轮转动一个齿。
滚刀从开始加工时的第一次径向进刀到第二次径向进刀，齿轮毛坯应旋转360°，这样不断滚动进刀，直至加工完毕。
由于程序中用齿条刀代替滚刀，所以就存在着齿条刀的切向进刀和径向进刀的换算问题。
齿条刀的径向进给与滚刀相同，而切向进给的速度与齿坯转速必须成一定的比例。
齿坯每转过一个角度θ2，则滚刀转动角度φ，齿条刀的切向走刀量为S，则
因为
t n＝πm n
所以
设Z1，Z2分别为滚刀与被切齿轮的齿数，这时Z1＝1，Z2就是传动比，则
即
以下是切齿仿真与啮合仿真的程序流程图。
在程序流程图中，ee1＝h／n，h为所加工齿轮的全齿高，n为进刀次数；θ＝2π／Z，θ为转过一个轮齿时所对应的弧度，Z为被加工齿轮的全齿高；θ2＝θ／mm，其中mm为齿坯转过一个齿时齿条刀切削的次数；i0为齿条刀的插入点，mm与n的值越大，则所加工的齿轮精度越高，但考虑到计算机的运行速度，也不可取太大的值。
图3和图4分别为切齿仿真和啮合仿真停止运动时的图样。
图3切齿仿真图样
图4啮合仿真图样
五、啮合仿真的三维动画处理
在AutoCAD中实现啮合仿真的效果并不十分理想，在屏幕上看到的齿轮动态啮合运动有些闪动。
这是因为AutoCAD无法实现命令的同步执行，即使有少数透明的命令，也仍然难以做到同步执行。
因此，本软件选用3D studio 进行处理，结果证明三维啮合仿真动画效果非常理想。
下面简单介绍用3D studio处理啮合仿真的过程。
（1）在AutoCAD R13下精确插入两齿轮块b、c，并用explode命令解块。
再用extrude命令将两齿轮拉伸成具有相同厚度的齿轮实体；
（2）根据需要可用AutoCAD中求交、求并及求差命令形成各种不同轮辐的齿轮。
然后改变视点，本文程序中所用的视点为（1，1，1），这样就形成了两齿轮处于静止啮合状态的三维视图；
（3）进行三维视图的拾取并定义为．3DS文件，接着将其送到3D studio 中，以便对其进行处理。
退出AutoCAD；
（4）启动3D studio，载入所做的．3DS文件，这时屏幕中矩形图框中便出现了三视图和三维视图；
（5）分别用explode和light命令对传入的图象进行解块和光源设置；
（6）用renderer命令分别给两齿轮选择材料和颜色，进行渲染，生成TGA 文件；
（7）用axis命令分别给两齿轮定义转动轴；
（8）动画处理
①退回keyframe状态，根据让一齿轮Z1绕其转轴转
动180°，则另一齿轮Z2转动－，使当前的帧数为零，最后帧数为5；
②单击Renderer／View／……／Flc，选择User视图，生成动画；
③生成．Flc文件；
④在Renderer／View／……／Flc提示中选择Flc项，并拾取OK进行播放；
⑤检查效果，如果达到设计要求，则证明滚刀设计符合要求，将生成的动画文件拷贝到播放器（如ANIPLAY或FLIPLAY）中，以便随时播放。
否则要进行有关参数的调整，直到满意为止。
六、结束语
本文所述齿轮滚刀的计算机辅助设计软件、滚刀零件图采用了全参数化设计，包括其中的尺寸标注。
对于表面粗糙度、形位公差等可直接用所开发的图块进行插入标注。
这样就大大减少了用户的工作量。
为了适应现代工业对效率及精度与日俱增的要求，特别在加工小齿轮时，人工造成的误差是不可忽视的。
本文所述软件的程序中采用了布尔运算，这样所设计的滚刀可加工出精度很高的齿轮。
所设计的切齿仿真与啮合仿真检验贴近现实，可视性强。
因为二维动态切齿仿真的效果很好，在此没有进行三维动画制作，如果要进行三维动画制作，其方法与三维啮合仿真动画制作类似，但对计算机的主频和内存的要求较高。
齿轮滚刀参数化设计的研究
法， 设计效率低 、 Ｓ的产品质量差 ， 加 － 这就制约 着齿轮产品的发展 。因此 ， 文章基于参数化设计和应 用 实践经验 ， 出 由 提
齿轮参数直接获得所需滚刀图纸的高效设计 方法 ， 并利用 Ｖｓａ Ｂ ｓ 语言 和数据库软件 ． ｉ ｌ ａｉ ｕ ｃ 开发 出一个齿轮 滚刀参数化
设计 系统。 以剃前滚刀为例 ， 分析其关键部位的设计过程 ， 绍 了 系统的流程、 并介 本 功能。图 ７ ２ １ 表 参 ｌ 关 键 词： 刀具设 计； 齿轮滚刀 ； 参数化设计 ；ｉ ａＢｓ 软件 Ｖｓ ｌ ａ ｃ ｕ ｉ
ｈｂｄａ ｉｇ ｄｒ ｔ ｏ ｒｗｎ ｉｃ ｙ加 ｍ ｇａ ａａ ｅ ｒ ｈ ａａ ｅ ｒｄｓ ｎ ｓｓ ｍ ｏ ｅｒｈ ｂ ｉ ｄｖｌ ｅ ｉ ｉ ａ ａｉ ｅｌ ｅｒｐ ｒｍ ｔ ｓ ｅ ．Ｔ ｅｐ ｒｍ ｔ ｅｉ ｙｔ ｆ ｇ ａ ｏ ｅｅ ｐｄ ｗｔ Ｖ ｕ ｌＢ ｓ ｅ ｇ ｅ ｓ ｏ ｈ ｓ ｃ
ｌ ｎ ｕ ｇ ｎ ａ ａ ｂ ｓ． Ｔ ｋ ｎ ｒ —ｈ ｖｎ ｏ ｓ ａ ｘ ｍｐ ｅ ｈ ａ ｅ ｎ ｌ ｚ ｄ ｔ ｅ ｄ ｓ ｎ ｎ ｒ ｇｅ ｓ ｏ ｓ ｋ ｙ ａ ｇ ａ ｅａ ｄ ｄ ｔ — ａ ｅ ａ ｉ ｇ ｐ ｅ ｓ ａ ｉ ｇ ｈ ｂ ａ ｎ ｅ ａ ｌ ，ｔ ｅ ｐ ｐ ｒａ ａｙ ｅ ｈ ｅ ｉ ｉ ｇ ｐ ｏ ｒ ｓ ｆ ｉ ｅ ｇ ｔ
ｅ ｃ ｎ ｅ ｏ ｏ ｉｅ ｅ ａａ ｅ ｉｄｓ ｎｍ ｔｏ ｉ ｅ ｒｃｃｌ ｘｅ ｅｃ ， ｈ ｔｓ ｉｈｅｉｅ ｙｍ ｔｏ ｅ ｆ ｉ ｔ ｔ ｄｃｍｂ ｄｔ ｐ ｒｍ ｔｃ ｅｉ ｈｄｗｔ ｔ ｐａｔａ ｐ ｒ ｎｅ ｔａ ｉａｈｇ ｃ ｎ ｅｈｄｔ ｇｔ ｉ ｆ ｅ ｍ ｈ ｎ ｈ ｒ ｇ ｅ ｈｈ ｉ ｅ ｉ ｆ ｉ ｃ ｏ
蜗轮滚刀全参数化计算机辅助设计
收稿日期:1999-01-06作者简介:璩柏青(1953-),男,副教授.蜗轮滚刀全参数化计算机辅助设计璩柏青,方福仂,许社教(西安电子科技大学电子机械学院 陕西西安 710071)摘要:论述了蜗轮滚刀全参数化计算机辅助设计软件中有关滚刀各部分尺寸计算、自动生成零件图、切齿仿真、被切蜗轮与蜗杆啮合仿真的实现方法.全参数化绘图可在较短时间内快速、高质量地完成多方案的对比设计,采用布尔运算实现的动态切齿仿真与啮合仿真具有程序编制简练、切齿精度高、仿真效果好等优点.关键词:蜗轮滚刀;计算机辅助设计;切齿仿真;啮合仿真中图分类号:T G 721,T P 39; 文献标识码:A 文章编号:1001-2400(1999)06-0803-04Computer aided whole parameter design for thewormwheel cutting hobQU Bai -qing ,FA N G Fu -le ,X U She -j iao(School of Electroni c M echani cs ,Xi dian Univ .,Xi ′a n 710071,China )Abstract : T his paper describes the realization of dimension calculation of the cuttinghob in the computer aided w hole parameter design for the wo rmw heel cutting ho b,itsspare parts pattern auto -drafting,tooth cutting simulatio n and the engaging sim ulationbetw een w orn and w o rmw heel to be cut .T he w hole parametrizatio n drafting w hich canbe utilized to com plete ,w ith hig h speed and high quality ,the co mpar ison designs ofm ulti -schem es has been also g iven .T he realization o f dy namic tooth cutting sim ulationand cog w heel engaging simulatio n by applying the “Bull Operatio n ”has show n the ad-vantages o f sim plificatio n o f the prog ramming ,hig h precision of tooth cutting and excel-lent effect of simulation.Key Words : w or mw heel cutting hob;CAD;too th cutting simulation;cog w heel engag -ing simulatio n用传统的方法对蜗轮滚刀进行设计时,参数过多、计算复杂、绘图繁琐,不仅设计效率低,也较容易发生错误,导致频繁修改.特别是在蜗轮被加工完毕之前,一般没有把握确定滚刀设计是否完全合理,用其加工的蜗轮齿廓曲线是否达到一定精度,更无法证明被切削的蜗轮与蜗杆在啮合运动过程中是否发生干涉现象等等.目前Auto CA D 软件已被广泛应用于机械制造业中,在AutoCAD 下开发蜗轮滚刀计算机辅助设计软件具有很高的实用价值.文中所述为作者开发的齿轮刀具计算机辅助设计软件包中蜗轮滚刀计算机辅助设计的方法与实现过程,解决了在蜗轮滚刀计算机辅助设计过程中参数计算、自动生成滚刀零件图、切齿仿真、啮合仿真等问题.1 滚刀零件图的有关参数及程序设计1.1 滚刀各部分结构与有关参数 文中所述滚刀的基本蜗杆为阿基米德蜗杆,采用带柄结构.为了适应不同类型的滚齿机,滚刀柄部1999年12月第26卷 第6期西安电子科技大学学报JOUR NAL OF XIDIAN U NIVER SITY Dec .1999Vol .26 No .6轴向尺寸、径向尺寸、莫氏锥度、锁紧螺纹孔尺寸全部参数化.蜗轮滚刀是尺寸参数非常复杂的零件,其零件图的绘制涉及到几十个尺寸参数,如滚刀分度圆直径、滚刀螺纹头数、滚刀齿顶铲齿量、刀槽深度、刀槽角、轴向齿距、轴向齿形角、轴向模数等等.应根据各参数之间的关系,查阅有关手册,编入绘图程序中,图样由基本参数控制,这里不一一列出算式.1.2 程序设计Auto CAD 内部的LISP 语言与AutoCAD 的绘图命令有机结合成为一个整体,可适应各种不同类型的绘图机、打印机,出图方便迅速.此外,还可以利用Autolisp 编写程序实现对AutoCAD 当前数据库的直接访问与修改,为屏幕图形的实时修改,实现交互设计提供了诸多方便.因此,文中所述软件完全用Auto lisp 语言编写而成,可运行于Auto CA D R13及其更高的版本.利用全参数化绘图可在较短的时间内快速、高质量地完成多方案对比设计.滚刀零件图的程序流程可分为5个部分,即输入参数、计算各部分尺寸、绘制放大的轴向与法向齿形、绘制刀体与刀杆、绘制图框和标题栏.能否准确地切制出符合设计要求的蜗轮,滚刀的齿形是一个极其重要的因素.(1)滚刀法向齿形的绘制图1 滚刀法向与轴向齿形首先依次求出一个齿形各顶点坐标,再按半径要求依次给出槽底圆弧、齿底圆弧和齿顶圆弧的半径,最后沿镜像线oo ′进行镜像,生成两刀齿法向齿形如图1(a)所示.其中A B =S dn -2õH u 1õtan a n ,CD =(t n -S dn )-(H u -H u 1)õtan a n . 在未倒圆角之前,各顶点用list 和po lar 命令给出,再用filet 命令倒圆角.(2)滚刀轴向齿形的绘制轴向齿形的绘制算法与法向齿形算法基本相同,如图1(b )所示.但要注意两点:¹轴向齿形与法向齿形存在一夹角B ,因此,水平方向距离需要除以co s B .º由于轴向齿形左右两侧齿形角不同,则有:A B =S d -H u 1õ(tan A u 1+tan A ur ) ,CD =(t -S d )-(H u -H u 1)(tan A u 1+tan A ur ) . (3)滚刀主视图的绘制滚刀主视图中,刀体部分轴剖面齿形算法在前面已经作了部分介绍.但由于设计中各种滚刀轴向模数m 不同,所以轴向齿距t 也不同,而对于同一种机床,刀体长度是相同的.这样就形成了不同模数的滚刀,其刀齿数n 不同,该程序中用r epeat 函数控制刀齿的个数,程序框图如图2所示.滚刀主视图中的刀齿和容屑槽线的绘制方法也用repeat 函数控制.绘制滚刀左视图的程序框图及左视图,在此省略叙述.将滚刀主视图、法剖面图、轴剖面图、左视图分别作成块,并按图幅布置插入图框中便形成零件图,804 西安电子科技大学学报 第26卷再将其制作成幻灯片,以便进行全参数化尺寸标注,有关形位公差和表面粗糙度的标注可利用软件中开发的图块进行插入标注.图3所示为滚刀零件图主视图,考虑文章的版面与图形的清晰,删除了两端的柄部,同时还删除了一些尺寸.图2滚刀主视图程序框图绘制刀柄两端结构绘制两端不完整齿形对前一刀齿进行拷贝并沿水平方向左移trepeat7n =fix(L /t )画出一个齿图3 滚刀刀体部分的图样2 动态切齿仿真程序设计由于蜗轮滚刀的基本蜗杆为阿基米德蜗杆,因此滚刀切制蜗轮的仿真可采用范成法原理,在通过滚刀轴线且平行被加工蜗轮端面的截平面上进行切齿仿真.这时,这个截平面就是蜗轮两端面的对称面.根据范成法原理,一般是采用先切制出一个蜗轮轮齿的包络线,然后用Auto CAD 的修剪(trim)命令生成单边齿廓曲线,最后用镜像(mirr or)命令和图形阵列(array/p)命令生成所有轮齿的齿廓曲线.用这种方法编制的程序较为复杂,仿真效果也比较差.该软件在齿廓曲线的程序设计中采用了布尔运算,用蜗轮对称面与刀具轴剖面进行布尔相减(subtract ),直接生成整个齿廓曲线.程序流程图的主要步骤说明如下:(1)绘制工具齿条.工具齿条可直接利用如前所述的滚刀轴剖面图进行处理.(2)将刀齿部分建成面域.(3)将工具齿条定义为块保存.(4)绘制一圆作为蜗轮中剖面.(5)精确插入工具齿条进行布尔运算.图4切齿仿真程序框图结束刀具复位并径向移动$hh =h +$h2刀具复位H =H +$H $H =2P /(n ・Z )1.插入工具齿条并拆块2.进行布尔相减s =s +$s ($s =t /n )切向进刀量S ≤2t蜗轮转角H ≤2Pu刀具径向切削未到位h ≤H图5 切齿仿真图样805第6期 璩柏青等:蜗轮滚刀全参数化计算机辅助设计 在切齿仿真中,关键问题是如何插入工具齿条进行布尔运算.根据切齿原理,工具齿条有相对于蜗轮的切向运动和径向运动,而蜗轮只有转动.啮合仿真的程序框图如图4所示.图5为动态切齿仿真在某一时刻的图样.为了下一步的啮合仿真,将切制出的蜗轮(中剖面图)做成图块存盘,其插入点选择为蜗轮中剖面的圆心.3 动态啮合仿真程序设计蜗轮与蜗杆的啮合仿真是检验被切制蜗轮与蜗杆的啮合性能、验证蜗轮滚刀可用性的有效方法.啮合仿真的基本思想是蜗轮作旋转运动,蜗杆在其轴线上作往复运动,用插入块的方法加以实现.因为蜗轮与蜗杆的啮合运动和滚刀切削蜗轮的情形相似,只是少了一个径向进给运动,所以仍然是用滚刀刀体轴部面图代替蜗杆,用蜗轮中剖面代替蜗轮进行二维动态啮合仿真,其具体步骤如下:(1)插入蜗轮图块.(2)精确插入蜗杆图块.(3)两者进行相对运动.图6啮合仿真程序框图结束蜗杆复位仿真H =H +2・$H插入蜗杆块S =S +$S 蜗轮转过$H蜗杆轴向移动量S ≤2t蜗轮转角H ≤2P图7 啮合仿真图样 相对运动的程序框图如图6所示,图7为啮合仿直在静止时的图样.通过啮合仿真可以直观地验证蜗轮与蜗杆啮合过程中是否发生干涉,如果没有发生干涉现象,表示滚刀设计合理,否则程序停止啮合仿真运动,提示检查设计参数,进行修改.直至滚刀设计成功.4 结束语文中所述蜗轮滚刀的计算机辅助设计软件中,滚刀零件图采用了全参数化设计,其中包括尺寸标注.这样就大大减少了设计人员的工作量,并且设计效率提高了上百倍.另外,为了适应现代工业对效率和精度与日俱增的要求,软件程序中采用了布尔运算,所设计的滚刀可加工出精度很高的齿轮,精度由切制蜗轮的径向进刀次数与滚刀轴向进给量进行控制.参考文献:[1]袁哲俊.齿轮刀具设计[M ].北京:新时代出版社,1983.[2]陈 光.滚刀设计与制造中的若干问题[M ].北京:机械工业出版社,1992.[3]吉晓民.Auto CAD R 12绘图软件包使用与二次开发技术[M ].西安:西安电子科技大学出版社,1997.[4]四川省机械工业局.齿轮刀具设计理论基础[M ].北京:机械工业出版社,1982.(编辑:李维东) 806 西安电子科技大学学报 第26卷。
齿轮的计算机辅助设计
计算机控制技术大作业目录计算机控制技术大作业 0程序一说明：根据齿轮运行条件得到齿轮的基本参数。
(1)程序一代码 (1)程序一运行结果 (5)程序一.dat文件示意 (5)程序二说明：根据齿轮的基本参数生成命令组文件，来达到参数化自动绘图的目的 (5)程序二代码 (5)程序二运行结果 (8)gear.scr文件内容 (8)其他说明 (9)绘图结果 (10)程序一说明：根据齿轮运行条件得到齿轮的基本参数。
基本条件包含功率p，转速v，传动比i，是否热处理等。
齿轮的基本参数包含模数m，齿数z，齿宽b，分度圆压力角，内径d0，键槽高度h，键槽宽度e，其中分度圆压力角默认为20度。
数据文件.dat文件中包含全部数据，这些数据已被计算好保存到数据文件中，可以根据实际进行相应的修改，数据的数量也可进行修改，这里为了演示程序，写入了若干数据。
不同于常见的读取文件代码，我改进了读取文件的模型，使其不仅可以对数据类型进行进行读写操作，还可以对字符型进行读写操作，可以增加数据的数量，而不必改写代码。
数据文件中每一行代表的是一个齿轮的参数，而不是同一个参数的全部，从左到右依次是功率p，转速v，传动比i，是否热处理，齿轮模数m，齿数z，齿宽b，内径d0，键槽高度h，键槽宽度e。
程序一代码1.// 齿轮选择.cpp2.#include<iostream>3.#include<cstdio>4.#include<cmath>5.#include<string.h>ing namespace std;7.8.const int Max=10;//字符串最大长度9.class Gear10.{11.public:12.char number[Max]; //序号13.char name[Max]; //名称14.double power; //功率15.double speed; //转速16.double ratio; //传动比17.double rechuli;//是否热处理 1为是，0为否18.double moshu;//模数19.double chishu; //齿数20.double chikuan;//齿宽21.double neijing;//内径22.double jiancao_h;//键槽高23.double jiancao_e;//键槽宽24.};25.26.class data_27.{28.public:29.char a[Max][Max];30.char b[Max][Max];31.};32.33.float chars2float(char str[])34.{35.float number0=0,number1=0;36.int flag=0;37.for(int i=0;i<Max;i++)38. {39.if(str[i]=='.')40. flag=1;41.else if(str[i]>='0'&&str[i]<='9')42. {43.if(flag==0)44. {45. number0=Max*number0+str[i]-48;46. }47.else48. {49. number1=number1+pow(0.1,flag)*(str[i]-48);50. flag++;51. }52. }53.else break;54. }55.return number0+number1;56.}57.int main() //系统集成58.{59. Gear canshu[Max]={0};60. data_ here[Max]={0};61.FILE *fp;62. fp=fopen("齿轮数据0.dat","r");63.int j=0,jj=0,n=0,nn=0;64.int m=0;65.int row[Max]={0},column[Max][Max]={0};66.for(m=0;m<Max;m++)//将.dat文件中的数据读入数组中67.{68. n=0;nn=0;69.for(j=0;j<Max;j++)70. {71.for(jj=0;jj<Max;jj++)72. {73. fscanf(fp,"%c",&(here[m].a[j][jj]));74.if(here[m].a[j][jj]==',')75. {76. column[m][n]=nn;77. n++;78. nn=0;79.break;80. }81.else if(here[m].a[j][jj]==';')82. {83. column[m][n]=nn;84. row[m]=n+1;85. n=0;86. nn=0;87. j=Max;88. jj=Max;89.break;90. }91.else if(here[m].a[j][jj]=='!')92. {93. column[m][n]=nn;94. row[m]=n+1;95. m=Max;96. j=Max;97.break;98. }99.else if(here[m].a[j][jj]=='\n')//还包含一个换行符'\n' 100. {101.//cout<<endl;102. }103.else104. {105. here[m].b[n][nn]=here[m].a[j][jj]; 106. nn++;107. }108. }109. }110.}111.for(m=0;m<Max;m++)//讲数组类型转换成实数类型112.{113.for(j=0;j<row[m];j++)114. {115. chars2float(here[m].b[j]);116.//cout<<chars2float(here[m].b[j])<<endl;117. } //cout<<endl<<endl;118.}119.for(m=0;m<Max;m++)120.{121. canshu[m].power=chars2float(here[m].b[0]);122. canshu[m].speed=chars2float(here[m].b[1]);123. canshu[m].ratio=chars2float(here[m].b[2]);124. canshu[m].rechuli=chars2float(here[m].b[3]);125. canshu[m].moshu=chars2float(here[m].b[4]);126. canshu[m].chishu=chars2float(here[m].b[5]);127. canshu[m].chikuan=chars2float(here[m].b[6]);128. canshu[m].neijing=chars2float(here[m].b[7]);129. canshu[m].jiancao_h=chars2float(here[m].b[8]);130. canshu[m].jiancao_e=chars2float(here[m].b[9]);131.}132.double power0=0; //功率133.double speed0=0; //转速134.double ratio0=0; //传动比135.double rechuli0=0;//热处理136. cout<<"请依次输入功率，转速，传动比：";137. cin>>power0>>speed0>>ratio0;138. cout<<"是否热处理？是输入1，否输入0：";139. cin>>rechuli0;140.for(m=0;m<Max;m++)141.{142.if(power0==canshu[m].power)143.if(speed0==canshu[m].speed)144.if(ratio0==canshu[m].ratio)145.if(rechuli0==canshu[m].rechuli)146. {147. cout<<"模数m="<<canshu[m].moshu<<endl;148. cout<<"齿数z="<<canshu[m].chishu<<endl;149. cout<<"齿宽b="<<canshu[m].chikuan<<endl;150. cout<<"内径d0="<<canshu[m].neijing<<endl;151. cout<<"键槽高h="<<canshu[m].jiancao_h<<endl;152. cout<<"键槽宽e="<<canshu[m].jiancao_e<<endl; 153. m=Max;154.break;155. }156.else ;157.else ;158.else ;159.else if(m==Max-1) cout<<"文件中不存在！";160.}161.return 0;162.}程序一运行结果程序一.dat文件示意各数据的含义上诉内容已说明，从左到右依次是功率p，转速v，传动比i，是否热处理，齿轮模数m，齿数z，齿宽b，内径d0，键槽高度h，键槽宽度e。
【文献综述】螺旋齿拉刀的计算机辅助设计
文献综述机械设计制造及其自动化螺旋齿拉刀的计算机辅助设计一、概述在加工多种几何特征内外表面时，拉削是主要的方式。
拉削可以提高生产效率并获得极高的加工精度。
拉床的结构和操作方式都比较简单，所以拉削在日常加工中使用非常广泛。
但是拉刀的结构和形状复杂，设计困难，所以拉刀价格比较昂贵。
随着计算机技术的飞速发展，在刀具设计中越来越多的使用到计算机辅助设计。
利用计算机及其图形设备帮助设计人员设计就是计算机辅助设计，简称CAD。
CAD技术可以帮助设计人员进行大量的计算、分析和对比，并使开发人员选择最优的方案。
在拉刀的设计中，计算机辅助设计已经开始得到重视并逐渐开始使用。
二、已有文献综述及评价“基于UG的螺旋齿圆孔拉刀三维实体造型[1]”（隋向东，2011）通过对螺旋齿拉刀三维实体造型过程的分析，提出了将特征参数化和草图参数化结合进行三维建模的方法。
利用草图功能绘制完整齿槽，并通过布尔运算生成刀具实体，实现了螺旋齿拉刀的三维实体造型。
旨在为设计人员寻求简便有效的设计方法和工具提供参考。
“螺旋齿拉刀的CAD设计及有限元分析[2] ”(隋向东，2010)在研究金属切削理论和弹性有限元理论的基础上，采用有限元方法从刚度、强度和应力观点对刀具进行分析计算，可以为改进拉刀受力情况、合理设计拉刀结构以及对拉刀进行失效分析提供理论依据和分析手段。
“计算机辅助拉刀设计系统研究[3]”(张捷等,2005)通过对拉刀设计过程的研究，提出了解决了计算机辅助设计系统中工件信息描述、工程图表处理、参数化绘图、刀具图形文件管理等问题的方法，开发出了拉刀 CAD 系统，对其他刀具系统的开发有较好的借鉴作用。
“拉刀CAD自动设计方法的探讨[4]”（庞丽君等，2009）开发了一个基于Microsoft Windows操作系统的拉刀参数化CAD和图档与设计文档管理系统。
介绍了系统的总体方案及基本功能模块,探讨了基于网络的图文档案数据库管理、系统安全等相关问题。
matlab面向齿轮的计算机辅助设计、制造及检测_毕业论文
毕业一、题目面向齿轮的计算机辅助设计、制造及检测二、研究主要内容本题选自正在建设的实验项目CAD/CAM一体化实验。
该项目的研究内容是以齿轮为实验对象，进行计算机辅助设计，在此基础上，利用数控线切割机进行计算机辅助加工，形成计算机辅助设计和数控加工的一体化实验，最后，对加工出来的齿轮进行公差组项目检测。
通过毕业设计，培养在工程设计、编程、调试的能力，提高查阅资料、外文翻译的能力，以及和综合应用基础理论和专业知识的能力，进一步增强分析问题和解决问题的能力。
三、主要技术指标•编制一渐开线标准直齿圆柱齿轮设计程序；•设计加工的齿轮精度等级为7级；•确定并检测齿轮三个公差组的检查组；四、进度和要求进行毕业设计开题2周2周(第1～2 周) 外文科技资料翻译1周1周(第 3 周) 了解齿轮啮合原理，掌握直齿圆柱齿轮的廓线形成方法1周(第 4 周) 掌握MATLAB编程语言2周(第5～6 周) 齿轮的计算机编程与设计2周(第7～8 周) 掌握线切割机床数据数据转换格式1周(第9 周)将计算数据导入线切割机1周(第10 周) 利用电火花数控线切割机加工所设计的齿轮1周(第11 周)针对所加工的齿轮进行齿轮公差组检测1周(第12 周) 绘制工作图1周(第13 周) 撰写论文1周(第14 周) 修改论文1周(第15 周) 制作答辩电子稿，准备答辩1周(第16 周) 毕业答辩1周(第17 周)五、主要参考书及参考资料[1] 孙桓，陈作模，葛文杰．机械原理．北京：高等教育出版社，2006,5[2] 王玉荣，张应昌，公差与测量技术．西安：陕西科学技术出版社，1990,8[3] DK7720电火花数控线切割机使用说明书[4] 张志勇主编．matlab教程．北京：北京航空航天大学出版社出版，2013[5] <齿轮便查手册>编委会编.齿轮便查手册.北京：机械工业出版社，2013,3摘要齿轮机构是现代机械中最重要的传动机构，应用十分广泛。
基于MATLAB齿轮滚刀参数化设计的CAD系统开发
基于MATLAB齿轮滚刀参数化设计的CAD系统开发胡良斌;李必文;李丽慧【摘要】针对齿轮滚刀结构复杂、设计计算繁琐，且能满足快速响应被加工齿轮“量身定做”的要求。
本文基于MATLAB软件，开发齿轮滚刀参数化设计CAD 系统，提高滚刀设计效率，缩短设计周期，提升设计可靠度，从而为滚刀设计制造的快速响应开辟可行的途径。
%The structure of gear hob is complicated,and the design calculation is tedious. The design of gear hob can meet the requirement of rapid response to the "tailored" gear. In this paper,based on the MATLAB software,the parametric design of gear hob CAD sys-tem is developed,which can enhance hob design efficiency,shorten design cycle,improve design reliability,so as to create a feasible way for the rapid response of gear hob design and manufacture.【期刊名称】《南华大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(030)003【总页数】4页(P49-52)【关键词】齿轮滚刀;MATLAB;参数化设计【作者】胡良斌;李必文;李丽慧【作者单位】南华大学环境保护与安全工程学院，湖南衡阳421001; 南华大学机械工程学院，湖南衡阳421001;南华大学机械工程学院，湖南衡阳421001;南华大学机械工程学院，湖南衡阳421001【正文语种】中文【中图分类】TH132机械装备朝着高精度、高可靠性方向的发展，作为传动系统核心传动件齿轮的设计也趋向于根据齿轮的使用工况进行动态设计 [1-2]，进而要求齿轮加工刀具要为齿轮“量身定做”才能满足齿轮加工要求.齿轮加工重要加工刀具—滚刀，其设计制造水平直接影响齿轮精度水平，从而影响齿轮行业的发展[3-5].传统的采用手工或通用 CAD 低效绘图的齿轮滚刀设计方法效率低、工作量大，难以满足滚刀结构复杂、专用性强的设计需要[6].基于MATLAB开发的齿轮滚刀参数化设计CAD系统，能提高滚刀设计效率，缩短设计周期，提高设计的可靠度，从而为滚刀设计制造的快速响应开辟新途径.齿轮滚刀加工齿轮原理是螺旋齿轮的啮合过程，如图1所示.相啮合的两螺旋齿轮的法向模数和法向压力角必须相等才能保证螺旋齿轮正确啮合.滚刀相当于具有切削角度的渐开线斜齿圆柱齿轮，滚刀的头数相当于螺旋齿轮的齿数.滚刀切削刃在该蜗杆的螺旋表面上，此切削刃所在的蜗杆，称为滚刀的基本蜗杆[7].滚刀是加工直齿和斜齿齿轮最常用的刀具.根据刀具结构不同分为整体滚刀和镶片滚刀；根据刀具模数分为小模数、中模数和大模数；根据刀具加工用途分为粗加工滚刀和精加工滚刀[8-10].2.1滚刀外径设计滚刀外径是重要结构尺寸，直接影响到其他结构参数的合理性.1)滚刀外径越大，则滚刀分圆螺旋升角越小，滚刀近似造形误差越小，可提高齿形设计精度.因而高精度齿轮，滚刀的外径应选择大些；精度低的可以选择小一些. 2)滚刀外径越大，滚刀孔径可增大，从而滚刀心轴的刚度增加，可采用较大切削规范，提高切齿效率.3)滚刀外径越大，滚刀容屑槽的数目可增加，则齿轮面包络误差减少，滚刀单齿切削负荷减少，进而可提高滚刀耐用度和齿轮齿面光洁度.但是如果滚刀外径太大，会给锻造、热处理和机械加工带来困难，同时也增加高速钢的消耗和滚刀的成本.2.2 滚刀长度设计滚刀的长度是由螺旋部分长度和两端轴台长度组成.设计要求：1)滚刀螺旋部分除去两端的不全齿以外，应至少具有包络出被切齿面两侧完整齿形所需长度，以及切削斜齿轮所必须的增加量.2)为避免个别负荷大的刀齿因早期磨损面造成切削齿不能充分利用的不足，滚刀长度应包括用作轴向位移的增加量，以延长使用寿命.3)除m≤2的Ⅱ型滚刀的长度小于滚刀外径以外，其他滚刀长度均等于其外径.滚刀轴台的作用是作检验滚刀安装准确程度的基准，它要求与滚刀孔有严格的同轴度.2.3 滚刀容屑槽由于齿轮滚刀容屑槽做成与轴心线平行的直槽能提高制造和刃磨精度，易于检查，因而其是一种最常用的一种形式.滚刀容屑槽数直接决定了切削过程平稳性、齿形精度和齿面粗糙度，以及滚刀每次重磨后的耐用度和使用寿命.1)滚刀容屑槽数越多，切削重迭系数越大，分配到每一个刀齿上的负荷越小，则切削过程越平稳，滚刀耐用性越高，齿面包络误差越小，齿轮齿形精度齿面粗糙度越好.2)滚刀容屑槽数过多，刀齿的宽度减少，会使滚刀的可重磨次数减少.现代动态设计中提出根据齿轮的使用工况，对滚刀基本蜗杆齿形角进行修形，使滚刀齿形顶部和根部略有加厚，相当于对被加工齿轮齿形进行稍许的根切和修缘.1)少许根切有利于提高齿轮传动，能提高接触疲劳强度；同时通过根切后的小槽能排去啮合齿轮间的润滑油，降低温升.2)修缘是对齿轮齿顶附近进行齿廓修形.可以减轻轮齿的冲击振动和噪声，减小动载荷，改善齿面的润滑状态，防止胶合破坏.1)滚刀前角设计精加工滚刀和标准滚刀为便于制造和测量，一般都采用0°前角.从齿形设计观点出发，0°前角的滚刀不是最理想的.合理选择滚刀正前角的大小可提高齿形设计精度. 正前角滚刀不但能改善切削条件，而且对提高滚刀的耐用度，同时提高被加工齿轮的齿面光洁度有很大好处.所以对精加工用的阿基米德滚刀，一般顶刃前角取7°～9°，粗加工滚刀还可以适当加大到12°～15°.2)滚刀后角设计计算滚刀顶刃后角与侧刃后角应保持一定的关系，使滚刀重磨后的齿形不发生变化.同时又要保证最小的侧刃后角，使滚刀不容易磨损.因此，滚刀的顶刃与侧刃必须采用相同的径向铲背量.计算公式如下：式中：K：滚刀径向铲背量；Deg：滚刀外径；zg：滚刀容屑槽数；ae：滚刀顶刃后角.滚刀顶刃后角一般取10°～12°.当K值计算圆整后，应验算其侧刃后角αo的大小.αo应不小于3°.式中：αfn：滚刀分圆法向齿形角.滚刀铲背形有两种.当采用Ⅰ型铲背形式时，第二铲背量K1值计算：K1=(1.3～1.5)K.计算出来的K和K1都必须符合铲床凸轮的升距.滚刀常用铲背量可按表1选取.当采用Ⅱ型铲背形式时，可按表2选取第二铲背量K23)滚刀分圆直径与螺旋升角计算随着齿轮滚刀的重磨，滚刀加工齿轮时的节圆直径相应减小，因而滚刀加工齿轮时的安装斜角，应随滚刀的重磨后的分圆螺旋升角面变化.因而，应该设计合理的分圆直径，进而得到合理的分圆螺旋升角，使滚刀加工齿轮时的安装斜角更接近于新旧滚刀的螺旋升角.滚刀分圆直径dfg=Deg-2heg-0.2(K+δDeg).式中heg：滚刀的齿顶高；δDeg：滚刀的外径偏差.精滚刀的λf≤5°.式中n—滚刀螺纹头数，精滚刀n=1；mn：法向模数.1)阿基米德滚刀齿形角计算对直槽阿基米德滚刀，容屑槽的导程T=∞，左右侧铲面的齿形角都等于滚刀的轴向齿形角αz.αzz=αzy=αz阿基米德滚刀是以渐开线蜗杆轴向齿形在分圆处的斜角作为轴向齿形角的，则：2)滚刀齿厚和齿高设计计算法向齿厚；齿全高：hg=heg+hig；齿顶高：heg=(f+c′)mn；齿根高：hig=(f+c′)mn.当设计留磨滚刀时，为避免砂轮与齿轮底接触，特别将齿轮齿底切深0.1 mm,即留磨滚刀的齿顶高等于1.35mn，齿全高等于2.6mn.基于MATLAB开发的齿轮滚刀CAD系统如图2所示.实例：被加工齿轮已知参数法向模数为6.5 mm，齿高系数为1，法向压力角为20°，螺旋角为16.34°，径向间隙系数为0.25，法向弧齿厚9.97 mm，滚刀外径型号为1，铲背形式为1.经软件计算得到：齿轮外径110 mm，全长110 mm，孔径32 mm，容屑槽数9个；齿顶高8.125 mm，齿全高16.25 mm，螺旋升角4.049 24°；轴向齿距20.471 5 mm，轴向齿厚10.235 7 mm，齿顶圆弧半径1.95 mm；齿根圆弧半径1.95 mm，轴向齿顶角20.046 1°；第一铲背量7.5 mm，第二铲背量0.85 mm.通过MATLAB开发的齿轮滚刀参数化设计CAD系统，使快速设计符合被加工齿轮要求的滚刀提供了软件支持，提高了滚刀设计效率，缩短了设计周期，提升响应速度，齿轮快速响应设计需求提供了加工刀具设计基础.【相关文献】[1] 李特文F L.齿轮几何学与应用理论[M].国楷,译.上海:上海科学技术出版社,2008:441-463.[2] 赵韩,吴其林,黄康,等.国内齿轮研究现状及问题研究[J].机械工程学报,2013,49(19):11-15.[3] 唐进元,陈兴明.考虑齿向修形与安装误差的圆柱齿轮接触分析[J].中南大学学报,2012,43(5):1703-1709.[4] 李必文.有效提高响应速度的斜齿梳齿刀CAD/CAM技术研究[J].工具技术,2008,42(8):56-59.[5] 崔元元,李必文.径向跳动在贯彻圆柱齿轮精度新国标中的作用[J].装备制造技术,2011(11):64-66.[6] Winkel O.New developments in gear hobbing[J].Gear Technol,2010,3(4):47-55.[7] Bodein Y,Rose B,Caillaud E.Explicit reference modeling methodology in parametric CAD system[J].Computers in Industry,2014,65(1):136-147.[8] Gujarathi G P,Ma Y S.Parametric CAD/CAE integration using a common datamodel[J].Journal of Manufacturing Systems,2011,30(3):118-132.[9] 柳文阳.圆孔拉刀的参数化设计及有限元分析[D].长沙:湖南大学,2013.[10] Matsumura T,Tamura S.Cutting Simulation of Titanium Alloy Drilling with Energy Analysis and FEM[J].Procedia CIRP,2015,31(2):252-257.。
齿轮机构的计算机辅助设计
．
７ 根据文 献［ ］ ． １ 查表 １ 一 Ｏ ６得齿轮的配对材料选择弹性影响系数 ｚ ８ 计算应力循环次数 ］ Ｎｌ ６ ｌ Ｌ Ｎ ２ ． ： ＝ ０ ×ｙ ｈ ＝Ｎ。 “ × 式中 ：Ｎ ～小齿轮循环次数 Ｎ 一 大齿轮循环次数 。 Ｊ一 齿 轮每转 一 圈时， 同一 齿面 啮合 的次数 Ｌ 一 为齿轮的工作寿命 （ 单位为） ９ 根据 齿轮 的循环次数可查得齿轮的接触疲劳寿命系数：小齿轮 ． 的接触疲 劳寿命系数 Ｋ ，大齿 轮的接触疲 劳寿命系数 Ｋ 。 … １ 选 择 安 全 系 数 ，并 计 算 接 触 疲 劳 许 应 应 力 ０． 般 选 择 安 全 系 数 Ｓ ＝ １２ ．５～ １５ ．
绪 论 １ １ 渐开线 圆柱齿轮应用概述 ． 齿轮 是 啮合 的齿面 相互 摩擦 传递 运 动和 动力 的重 要机 械零 件 。 齿轮传动一般是一对 齿轮分 别安装在主动轴和从动轴 上，利用两齿轮 轮齿相互啮合 以传递运动和 动力，它广泛地运用在传动 、变速 、联接 等各类现代机器中。齿轮传动具有效率高、传动比准确、结构紧凑、工作 可靠 、寿命长等优点，是机械行业中最重要的和应用最广泛的传动形式。 １ ２ Ａ 术 概 述 ． Ｃ Ｄ技 计算机辅助 设计（ ｍｐ ｔｒＡｉｅ ｓ ｎ Ｃｏ ｕｅ ｄ ｄＤｅｉ ，简称 ＣＡＤ） ｇ 是随着计 算 机 、外 围设备 及相关 软件 的发展 而形成 的一 门新技 术。经 过多年 的发展 ，ＣＡＤ 技 术 已经 被广 泛 应用 于机 械 、 电子 、航 天 、航 空 、 建筑 等 各个 领 域 ，成 为提 高产 品与 工 程设 计水 平 、 降低 消 耗 、缩 短产品开发与工程建 设周 期、大幅度提高劳动生产率和 产品质量的重 要手段 。ＣＡＤ技术是 电子信 息技 术 的一 个重要组成 部分；是促进 科 研成 果开发和 转化 、实现 设计 自动化 ，加快 国 民经 济发展 和 国防现 代 化 的一项 关键 技 术 ，也是 进一 步 向计 算机 辅助 制 造ｆ ＣＯｍＰ ｅ Ｕｔ ｒ Ａｉｅ ｎ ｆｃｕｉｇ ｄ ｄ Ｍａ ｕ ａｔｒｎ ，简称 ＣＡＭ） 、计算机集成制造系统（ ｍｐ ｔｒ Ｃｏ ｕｅ Ｉｔｇ ａｅ ｎ ｆｃｕ ｉｇ Ｓ ｓｅ ｎｅ ｒｔｄＭａ ｕ ａｔｒｎ ｙＡＤ 渐 开线 哪柱齿轮 传动 的参数化 设计 ２ ｔ ｕｏＡ ． Ａ ｔ Ｃ Ｄ对齿轮参数化设计的意义 齿轮 的原始 设计方 法 已被 淘汰 ，取而代 之是 现代 的齿轮 参数化 设计 ，这种参数 化设计方法通过为产品建立一个产 品知识库，不仅能 完成参数化设计 的尺 寸驱动和特征驱动 ，而且 能实时地验设计 ，是一 种 智 能 化 Ｃ Ｄ 这 种 设 计 方 法 的提 出使 得 齿 轮 的 设 计 精 度 迅 速 提 高 。 Ａ． 由 于 齿轮 种 类 繁 多 ， 有 关 于 齿 轮 的 材 料 、设 计 、计 算 理 论 、制 造 检 验 等 比较 复 杂 。这 样 给 设 计 人 员 带 来 了 沉 重 的 负 担 ，且 在 设 计过 程 中 很 容 易 出 错 。为 此 对 齿 轮 进 行 参 数 化 设 计 ， 参 数 化 设 计 的 引入 使 齿 轮 设计 不 仅 在 质 量 上提 高 了 而且 在 选 材 、设 计 工 作 量 上 也 减 少 了 负担 ， 而且提 高了齿轮 的设计精度 。 ２ ２ 齿轮参数化设计流程 ． ２ ２ １齿轮 的设计准则 ．． 齿轮 的失效 形式 主要有 ： 齿折 断 、齿面磨 损 、齿面 点蚀 、齿 轮 面胶合、塑性变形等。影响齿轮 失效 的主要 因素是 ： 齿根弯 曲强度、齿 面接触强度和齿轮 的布置形式 。 根 据 齿 轮 的 主要 失 效 形 式 ，齿 轮 的设 计 一 般 按 照满 足 齿 面 接 触 强 度 和 齿根 弯 曲 强 度 两 大 设 计 准 则 。 由 实践 可 知 ， 齿 轮 的 结 构 形 式 、材 料 、热处理方式 、工作环境都会 影响齿轮 的寿命 ［ ］ ２。 ４ ２ ２ ２渐 开 线 圆柱 齿轮 的 参 数 化 设 计 流 程 ．． 按齿面接触强度设计程序步骤 ［ ２： ５ ３ １ 确定工作环境和 原始 参数。 已知输入功率 Ｐ ，小齿轮转 速 ｎ ， ． ， 齿数比ｕ和工作寿命，根据 工作环境和应用条件 可以选用传动方案、精 度 等级 ，根 据 齿轮 材料 的 选择 原 则选 择合 适 的材 料 、齿 面硬 度 。 ２ 齿 数 的选 择 ． 根据 工作条件 、环 境选取 小齿轮的齿数 ｚ ：开 式时 ｚ一般 在 ２ ． ０ 到４ Ｏ之 间 ，半 开式 或 闭式 时 Ｚ 一般 在 Ｉ ７到 ２ ０之 间 ，大 齿轮 的 齿 数 ｚ ＋ｚ ， 并 圆 整 。 ｌ＝ ｌ
剃前齿轮滚刀修缘尺寸计算机运算的优化方法
剃前齿轮滚刀修缘尺寸计算机运算的优化方法在现代机械加工中，剃切是一种常用的加工方式，尤其对于剃齿加工来说，剃前齿轮滚刀修缘尺寸计算机运算的优化方法是一项关键技术。
本文将就这一主题展开深入探讨，从简单到复杂，由表及里，带你逐步了解这一技术的精髓。
1. 概述剃前齿轮滚刀修缘尺寸计算机运算的优化方法是指通过计算机软件进行修缘尺寸的优化运算，以提高剃切的效率和精度。
在剃齿加工中，修缘尺寸的准确计算对于齿轮的质量和性能起着至关重要的作用。
如何通过计算机运算来优化修缘尺寸成为了当前研究的热点之一。
2. 传统计算方法的局限性在过去，人们通常通过手工计算或简单的数学模型来确定剃前齿轮滚刀的修缘尺寸，然后再进行加工。
然而，这种传统的计算方法存在着一些局限性。
由于剃切涉及到的参数繁多，手工计算和简单模型很难考虑到所有的影响因素，导致计算结果不够准确。
传统方法的计算过程繁琐耗时，无法满足现代高效加工的要求。
有必要引入计算机运算来优化修缘尺寸的计算。
3. 计算机运算的优化方法针对剃前齿轮滚刀修缘尺寸计算的优化，现有的研究主要集中在以下几个方面：3.1 参数建模通过建立剃切加工的数学模型，将剃切过程中的各种参数进行系统化、规范化的描述，为后续的计算和优化提供了基础。
在参数建模方面，需要考虑齿轮的模数、齿数、齿形参数、修缘量等各项参数，并将其进行数学模型化。
3.2 优化算法常见的优化算法包括遗传算法、模拟退火算法、粒子群算法等。
这些算法可以通过计算机对剃前齿轮滚刀修缘尺寸进行全局搜索，找到最优的参数组合，从而实现修缘尺寸的优化。
3.3 精度验证通过数值仿真和实际加工对比，验证计算机优化得到的修缘尺寸的准确性和可行性。
这一步骤对于优化方法的实际应用至关重要。
3.4 算法改进不断对优化算法进行改进和优化，以适应剃前齿轮滚刀修缘尺寸计算的复杂性和多样性，提高算法的效率和准确性。
4. 个人观点和理解在我看来，剃前齿轮滚刀修缘尺寸计算机运算的优化方法是一项非常具有挑战性和前景的技术。
AutoCAD2004环境蜗轮滚刀的计算机辅助设计
AutoCAD2004环境蜗轮滚刀的计算机辅助设计蒋进科劳奇成西安工业大学机电学院西安710032；摘要:本文以Visual C++6.0为开发环境，进行编程计算完成了蜗轮滚刀的参数化设计, 以AutoCAD2004绘图软件提供的Auto Lisp语言完成了蜗轮滚刀工程图的自动绘制,实现蜗轮滚刀的计算机辅助设计。
关键词: AutoCAD,蜗轮滚刀,计算机辅助设计中图分类号：TG708CAD of the Worm Gear Hob Based on AutoCAD2004Jiang jinke Lao qichengSchool of Mechanics and Electronics Engineering，Xi’an Technological University，Xi’an 710032，ChinaAbstract:Based on the platform of the Vc++6.0 and the drawing software AutoCAD2004，parameterization design is realized by programming in Vc++6.0,and the hob working drawing is achieved by AutoLisp included in AutoCAD2004，So the computer aided design (CAD) of the ZK Worm Gear hob is realized.Keywords : AutoCAD Worm Gear Computer Aided Design1引言当今社会是科学技术高速发展的社会,特别是近几年,计算机电子技术取得了巨大进步给传统的机械制造行业带来了巨大的影响。
在产品的研发过程中设计工作愈来愈复杂,使得传统的设计方法已不适应现代化的需要,蜗轮滚刀作为一种复杂刀具,它是用来加工蜗轮的专用刀具,它的外观与齿轮滚刀很相似,在设计上也有许多相同之处,但是,蜗轮滚刀却有它白己的特点：它的基本蜗杆类型和原始尺寸都必须与原始蜗杆相同,与齿轮滚刀相比它是一种更为专用的刀具,一种齿轮滚刀可以加工相同模数不同齿数的齿轮,而蜗轮滚刀只能加工相同直径系数的蜗轮。
基于Solid Works的齿轮滚刀三维参数化设计--缩写论文--季明星
基于Solid Works的齿轮滚刀三维参数化设计指导老师：徐莹杨波作者：季明星摘要：本文以齿轮滚刀为对象，建立其数学模型，使用Visual Basic对Solid Works进行二次开发，实现了齿轮滚刀的三维参数化建模，所完成的三维实体零件为后续的有限元分析、仿真加工提供了必要条件。
关键词：齿轮滚刀；参数化设计；Solid Works V isual BasicParametric 3D-Design for Gear Hobs Based on Solid Works Abstract:This paper takes the gear hobs as an object, establishes its mathematical model, Introduces the theory and method of the Redevelopment approach or Solid Works with V isual Basic. It has realized the gear hobs parametric 3D-model, which has provided the essential condition for following work.Key word: gear hobs, parametric design, Solid Works V isual Basic.齿轮滚刀用于加工齿轮，包括直齿、斜齿等，应用比较广泛，传统的手工设计方法设计齿轮刀具时，计算量比较大、过程也繁琐；当设计的结果不能满足设计要求时，重新计算耗费时间和精力，而且易于出错，制造周期长，制造成本高。
三维参数化设计的引入，提高了设计的效率，缩短了设计周期、保证设计结果的可靠性，从而对提高齿轮加工水平具有重要的意义。
滚刀的造型精度，决定了被加工齿轮的精度。
本文以Solid Works为平台，利用VB语言进行程序界面的设计及编制造型程序，实现齿轮滚刀的三维参数化造型。