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    滾刀變模數設計應用的好處
    作者:蔣能  出處:杭州彤運   時間:2009-1-7
    1, 變模數設計的原理
    1.1 變模數設計在原理上的可行性上非常簡單。齒輪配對嚙合和齒輪齒條嚙合的基本條件之一,就是基節相等,即m1*cos(a1)=m2*cos(a2),所以從理論上來說,對于被加工齒輪參數(m1, a1),有無數個滾刀參數(m2, a2)與之配合。
    1.2 滾刀在滾切過程中可近似看作齒條。齒輪齒形為滾刀刀刃包絡線。
    1.3 TIF為滾齒工序所要求有效漸開線起始點。如果后續工序有剃齒或磨齒需要留余量,則TIF指去除余量后有效漸開線的起始點。滾刀的設計基本要求之一,就是能夠得到TIF。
     
    2, 給滾刀設計帶來的好處
    2.1 TIF
    得到所要求的TIF是變模數設計的主要目的。很多情況下,客戶圖紙要求的TIF非常低,而滾刀干涉所得到的過渡曲線部分非常大,你已經采取了所有其他的辦法,都不行。于是,減小壓力角吧。
    小壓力角的齒條,在嚙合中嚙合系數更大,得到的起始點能夠大幅下移。形象地說,能夠往齒底方向更伸得下去。如果你有齒輪齒條模擬軟件,能夠看得很清楚,對比很鮮明。
    如果通過變模數,已經把壓力角壓到不能接受的地步,還是離TIF很遠,OK, 聯系客戶吧。
    有時候客戶希望能用一把刀切削幾個規格的齒輪。往往同時滿足所有的TIF要求是很困難的。這種情況下變模數無疑是你最好的幫手。
    2.2 優化齒形參數
    既然減小壓力角能夠將TIF的壓力大幅降低,那么齒形參數的設計就不用捉襟見肘,那就盡情發揮你的設計才能吧。
    2.3 使用原有設計
    汽車變速器齒輪和所用齒輪刀具,絕大部分是非標。但是接到一份齒輪圖紙,請不要急著設計新刀。你可以找你以前模數相近的設計,然后通過變模數設計,來校核是否能夠使用原有設計。
    2.4 部分標準化
    甚至,對大客戶或者系統解決方案,你可以進行一些部份的標準化。將能夠滾刀規格的數量大幅下降。
    2.5 優化側后角和頂后角的組合
    設計時可以通過改變壓力角,變大或者變小,來調節側后角,從而達到優化其與頂刃后角的組合。
    2.6 滾齒平衡
    通過調整壓力角,改變滾齒時滾刀和齒輪的嚙合情況,從而優化滾齒切削力的平衡,達到降低滾齒振動,提高齒形精度的目的。對于少齒數齒輪最適用。
     
    3, 給滾齒應用帶來的好處
    3.1 成本
    減少滾刀規格,意味著滾刀制造成本降低。滾刀供應商會報給你更低的價格。
    減少滾刀規格,也意味著降低了在滾刀采購上的資金運轉量,降低了庫存,降低了管理成本。
    齒輪經常有試驗項目或者不正常中斷項目。這時會有一批滾刀成為閑置。2.3中所述能夠幫上一部分忙。如果是客戶愿意,還可以將舊滾刀重新磨齒形,投入使用。這時候變模數設計就能夠提供更多的可能性。
    3.2 切削性能
    優化的參數,如2.2和2.5中所述,能夠改善切削條件,提高滾刀的切削性能。
    還有一個容易被忽略的好處是,模數變。m然幅度很。,能夠增加每排牙齒的數量,從而增加竄刀次數,提高滾刀壽命。這個好處不是很明顯。
    3.3 提高齒形精度
    對于少齒數齒輪,如2.6所述。
     
    4, 給滾刀生產帶來的好處
    4.1 成本
    滾刀的生產成本對批量非常敏感,特別是3件以內(含)。而汽車齒輪滾刀的批量,大部分是這個范圍。所以降低滾刀規格數對生產成本有著非常重要的意義。
    4.2 工裝系列化(須壓力角系列化)
    主要作用體現在鏟磨砂輪的系列化。高性能滾刀的鏟磨,所使用的砂輪無論是陶瓷還是CBN都很昂貴。而砂輪的消耗,有很大一部分是在變換齒形的時候,被打砂輪打掉的。將砂輪的壓力角系列化,從而讓設計者選擇壓力角,能夠大幅降低砂輪成本和庫存壓力。
    另外,部分螺紋車刀和鏟刀的準備也可以能夠從中受益。
    這和容屑槽角度與槽底圓弧組合的系列化是一個道理。
     
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