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探究麵齒輪高速銑削數控加工方法

2022-8-1 來源：福州（zhōu）第一技師學院（yuàn）作者：林集（jí）

摘要：麵齒輪高速銑削（xuē）數控加（jiā）工方法是當前麵齒輪加工中（zhōng）應用管道重要方法。本文的主要研究對象就是（shì）麵齒輪高速銑削數控加工方法，研究中主要針對（duì）項目的研究背景進（jìn）行分析，並且對其工藝的應用進行詳細的闡述，主要完成幾何原理以及技術（shù）要點的研究，研究中主要分析 VERICUT 軟件的具體應用（yòng），主要針對高速銑削試進行試驗分析。

關鍵詞：麵齒輪；高速銑削；數控加工

0 引言

在當前社會發展過程中（zhōng），數字化技術、信息技術在工業領域中的應用十分關鍵，最大程度上提升了加工（gōng）技術的應用效果。數控加工技（jì）術是現代（dài）加工技術的重要應用模塊，同時在進行（háng）技術（shù）研究過程中，需要通過數控加工參數控製，完成對整體工藝的綜合引用（yòng）管控，提（tí）升技術的應（yīng）用效果。

而在數控加工技術不斷優化（huà）的背景下，其適合應用（yòng）更（gèng）多的零件加工模塊。

本文主要研（yán）究（jiū）高速銑削（xuē）數控加工方法的應用效率，並且進行加工過程（chéng）中，需要做好對其加工的優化改進，提升加工（gōng）技術（shù）效（xiào）果。

1 、項目研（yán）究背景分析

麵齒輪是一種新型的齒輪傳動方式，其（qí）本身與傳（chuán）統的齒輪結構相比具有獨特的優勢。同時在進行麵齒輪分析，麵齒輪的（de）承載能力更強、結（jié）構更加緊湊。

麵齒輪（lún）的綜（zōng）合應（yīng）用，提升現代齒輪結構的（de）應用效果。

並且進行研究（jiū）過程中，發現新型（xíng）齒輪雖然具有良好的技術特點，但是其生產技術相對比較困難，影（yǐng）響到技術的應用效果（guǒ）。

在技術研究過程中，Litvin 等對麵齒輪傳動的理論和加工技術做深入研究，提出齒麵方程和（hé）加工技術。

主要是利用數控加工工藝完成對齒輪的綜合應（yīng）用分析，並且實（shí）際的技術應用過程（chéng）中，發現數控（kòng）加工工藝具有（yǒu）精度（dù）較差的問題，同時其也（yě）存在（zài）技術效果較差的問題，影響到實際的生產。所以，本文針對麵（miàn）齒輪高速銑削數控加工方法的應用（yòng）進行分析（xī），同時提升技術應用效果。

2 、麵齒輪（lún）高速銑削數控加工方法的原理分析

麵齒輪高（gāo）速銑削數控加工技（jì）術的應用，對於工藝（yì）技術的應用有非常（cháng）重（chóng）要的作用，並且進行相關技術研究中，更可以實現加工應用原理分析。

高速銑削數控加工技術也是數控加工技術（shù）的一種，主要利用插齒刀進行徑向進給加工，實現對麵齒輪仿形線、麵齒輪（lún）以（yǐ）及齒（chǐ）廓的加工技術應用分析，在其進行技術應用過程中（zhōng），需要做好對加工工藝的綜合應用分析，提升加工的效果。

在進行高速銑削數控加工中，通過（guò）對道具的控製，通（tōng）過齒合點刀（dāo）位計算，實現對其工藝技術的應用研究，模型應用分（fèn）析，完成對高速銑削加工工藝的應用（yòng），提升麵齒輪生產技術效果。

3 、高速銑削數控技術在麵齒輪加工中的應用

高速銑削數控技術（shù）在麵齒（chǐ）輪加工中（zhōng）應用，提升（shēng）了加工技術的應用效（xiào）果，以下是的對其技術的應用要點的進行管（guǎn）控。

3.1 高速銑床結構模（mó）型應用

在高速銑（xǐ）削數控技術在麵齒輪加工中應用需要完成（chéng）對刀具加工的控製，並且進行刀具加（jiā）工技術的應用過程中（zhōng），可以（yǐ）實現對刀（dāo）具加工的應用管控，並且進行項目的研究過程（chéng）中，更可以完成對技術的綜合應用管控，提升技（jì）術應用（yòng）效果。

其結構模型建立（lì）也關係到後續的生產組織控製。

①完成刀具齒麵生成。道具齒麵在實際的生產應用過程（chéng）中，主要完成麵齒（chǐ）輪的齒輪體係加工應用，並且進（jìn）行加工技術的應（yīng）用（yòng）過程中，還通過虛擬插齒刀的回（huí）轉運動對麵齒輪做高速切削。實際的模型建立應用過程中，使用包絡方法完成對道具齒（chǐ）麵的（de）模型形成。同時（shí）在（zài）其模型建立應用過程中，完成刀具兩（liǎng）側齒槽的漸（jiàn）開線、麵齒輪軸線與插齒刀具軸線的夾角以及麵齒輪（lún）旋轉角度的（de）實際設計應用，確保模型設計（jì）應用合（hé）理。

②麵齒輪齒麵方程以及（jí）高速銑床結構模型應用中，需要完成對機床的移動軸和動作軸設計應用，提升了機（jī）床的應用效果，並且進行項目研究過程中，更可以實現對（duì）機床的應用控製效果。

以圖 1 為麵齒輪（lún）高速銑床結構。在其進（jìn）行分析過程中，包括機床 x、y、z 三個移動和Ａ、Ｂ兩個轉動。導軌 x 方向（xiàng）的移動實現刀具高（gāo）速銑削的徑向進給運動（dòng），沿機床導軌 y 向的移動可實現高速銑削（xuē）加工的軸向進給和（hé）附加平動，沿導軌 z 向的移動實現刀具相對於麵齒輪的（de）附加運動，A 軸轉動為刀具自身的高速旋轉運動，B 軸轉動實（shí）現麵（miàn）齒輪的分齒（chǐ）運動和實現刀具（jù）沿虛擬插齒刀軸線的擺動（dòng）。

圖 1麵齒（chǐ）輪高速銑床結構

3.2 完成對麵齒輪高（gāo）速銑削加工方法及齧合點刀位計算

在（zài）進行生產加工過程中，完（wán）成了對數（shù）控加工車床的綜合應（yīng）用分析，提升加工技術的應用效果。並且進行高速銑削加工技術的應用過（guò）程中，需要對（duì）齧（niè）合點刀位進行（háng）計算（suàn），通過刀位計算分析，促進刀位加工（gōng）形成，提升加工效果。並在高速銑削的過程（chéng）中，球頭銑刀的球形刃部（bù）分可看作一條單獨的曲（qǔ）線（xiàn），旋轉時與工件相交。在技術的應（yīng）用過（guò）程（chéng）中，需（xū）要完成對（duì）插銑刀仿（fǎng）形坐標（biāo）係的建立。以圖（tú） 2 為插銑刀仿形坐標係。建立完（wán）成直角坐標係，可以完成對直角坐標的綜合（hé）優化計算分析，包括綜合方程（chéng）的應用計算分析。x Q= xp+rtcos（θos+θs）、y Q=yp-rtsin（θos+θs）z Q=z P。

圖 2插銑刀仿形坐標係

通過（guò）直角坐標（biāo）係的分析發現，麵齒輪高（gāo）速（sù）銑削為高速切削，切（qiē）削（xuē）量很小，麵齒輪齒槽對稱軸與齒刀齒廓的對稱軸夾角等（děng）於 0 時，以刀（dāo）具進給範圍和擺角構成主要的誤差因素。所以（yǐ），在其（qí）進行設計過程中，需要對（duì）坐標係的技（jì）術進行應用管控。

3.3 在本次高速銑削工藝應用過程中，還（hái）包括道（dào）具擺角範圍的綜合計算應用

實際的擺角計算的應用過程中（zhōng），可（kě）以實現對其技術應用效果的分析（xī）。其擺角主要包括齒麵邊界、外徑端、內徑（jìng）端、過度公切線的實際應用，提升了高（gāo）速銑（xǐ）削（xuē）技術的應用效果。

在其擺角的技術應用分（fèn）析過程中，可（kě）以完成對（duì）輪插齒刀與齒形修正之間的關係。

3.4 麵齒輪高速數控銑削刀具軌跡和（hé）程序（xù）的生成

數控機床（chuáng）工藝技術（shù）研究過程中，針對（duì）刀具的軌跡（jì）和程序設定非常關鍵，直接關係到整個工藝的應用流程，並且進（jìn）行工藝研究過程中，更可以實現對刀具加工的綜合應用管控，提升技術的應用效果。

以下是對麵（miàn）齒輪高速銑削工藝刀具軌跡和程（chéng）序的生成。

①在數控機（jī）床工藝研究中，包括對銑削工藝進行綜合優化分析（xī）。另外，在實際的程序設計應用過程中，包括使（shǐ）用Unigraphics 作為主要的程序設計軟件，通（tōng）過程序合（hé）理的設計（jì），確（què）保其（qí）數控銑（xǐ）削功能的應用更加合理（lǐ）。在其刀具生成

控製過程中，要求完成（chéng）對其編程步驟進行（háng）控製，提（tí）升高速銑削工藝的（de）編程的應用控製。其主要的（de）數控機（jī）床工藝流程為以下幾個步驟：獲得 CAD 模板—選擇（zé）加工模型、定義配置和設（shè）備—CAD 模型—創建修改（gǎi）—道具數（shù）據、程序、幾何

體、工序—創建操作設計—生成道具路徑—刀具路徑的（de）檢驗和編輯—後（hòu）置處理技術（shù）應用 —NC 程序。

利用Unigraphics 程序設計軟件（jiàn），完成對 CAD 模型的綜合（hé）應用設計，提升數控機場設計（jì）效果，確保麵齒輪高速數控銑削刀具加（jiā）工更加合理。

②在麵齒輪加工工藝的應用過程中，需（xū）要完成對刀具軌跡（jì）生（shēng）成以及動態鏈開發控製。本次道（dào）具軌跡生成過程（chéng）中，UG/Open API 動態鏈接庫進（jìn）行設（shè）計應用，提升了數據庫的設計效果，能夠（gòu）最大程度上提升數據（jù）設計（jì）效果。

在實際的刀具軌跡生成過程中，要求做好 C++語言編寫文件設計.利用 C+語言程序進行設計應用，可以完成對刀具生成的綜合應用控製，提升設計效（xiào）果。以下是對（duì）其刀具設計流程的應用分析。刀具流程主（zhǔ）要包括坐標流（liú）程體係設計—精加工（gōng）體係設計—加工餘量（liàng）設計為 0.2mm—機床視圖設計分析—創建刀具直徑為 20 球頭立銑刀—做好刀具參數設計（jì）。

針對刀（dāo）具參（cān）數設計，確保其更加合理的完成對設計管控，提升設計效果。

③在進行齒輪高速（sù）銑削工藝應用過程中，本次研究完成了加工仿真工藝（yì）應用，在最大程（chéng）度上（shàng）提升（shēng）加工技術（shù）的（de）應用效果。並且進行加工研究過程中，需要完成麵齒輪（lún）銑削加工模型仿真，插銑刀（dāo）直（zhí）徑 20mm，倒杆伸長（zhǎng）長度 50mm，加工步長 0.3mm，加（jiā）工行距 0.5mm，轉（zhuǎn）距角為（wéi） 0.5°。通過具體的加工應用（yòng）過程中，完成對（duì）齒輪高（gāo）速銑削加工控製，一定程度上也關係到銑削工藝的應用效（xiào）果。並且進行加工研究中，針對某齒輪進行加工，其中齒輪數為（wéi） 60、模數為（wéi）3.5mm、壓力角設計為（wéi） 20°、齒頂係數為 1。齒根（gēn）係數為1.25，外半徑 120mm、內半徑（jìng）為（wéi） 102.5mm。應用了麵齒輪加（jiā）工（gōng）工藝，整個齒麵的加工誤差達到 0.712vm，證明齒輪高速銑削方法具有良好的加工精度和可行性。

4 、結束（shù）語

本文筆者針對麵齒輪高速銑削數控加工方法進行分析研究，文章中簡要闡述麵齒輪高速銑削數控加工方法的要點，同時也以仿（fǎng）真實驗實現仿真加工（gōng）的綜合應用管控，提升了加工效果。

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