齿轮滚刀变模数设计

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1, 原理
1.1 变模数设计在原理上的可行性上非常简单。齿轮配对啮合和齿轮齿条啮合的基本条件之一，就是基节相等，即m1*cos(a1)=m2*cos(a2)，所以从理论上来说，对于被加工齿轮参数(m1, a1)，有无数个滚刀参数(m2, a2)与之配合。
1.2 滚刀在滚切过程中可近似看作齿条。齿轮齿形为滚刀刀刃包络线。
& R9 J8 i. U# F8 u+ f1.3 TIF为滚齿工序所要求有效渐开线起始点。如果后续工序有剃齿或磨齿需要留余量，则TIF指去除余量后有效渐开线的起始点。滚刀的设计基本要求之一，就是能够得到TIF。
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" [. C+ N# A) Z+ M* r1 y& a4 Z( q# ]2, 设计的好处
: l' k, A  V5 [2 x5 Q7 `% ~2.1 TIF
, F- R8 ^% u' g2 Q得到所要求的TIF是变模数设计的主要目的。很多情况下，客户图纸要求的TIF非常低，而滚刀干涉所得到的过渡曲线部分非常大，你已经采取了所有其他的办法，都不行。于是，减小压力角吧。
+ |# r. \! }2 P) J$ m小压力角的齿条，在啮合中啮合系数更大，得到的起始点能够大幅下移。形象地说，能够往齿底方向更伸得下去。如果你有齿轮齿条模拟软件，能够看得很清楚，对比很鲜明。汉江以前没有模拟软件，现在可能已经有了。
如果通过变模数，已经把压力角压到不能接受的地步，还是离TIF很远，OK, 联系客户吧。
2 e/ `2 k# O5 a$ L* g有时候客户希望能用一把刀切削几个规格的齿轮。往往同时满足所有的TIF要求是很困难的。这种情况下变模数无疑是你最好的帮手。
2.2 优化齿形参数
3 D! v( ]. d, Q既然减小压力角能够将TIF的压力大幅降低，那么齿形参数的设计就不用捉襟见肘，那就尽情发挥你的设计才能吧。
$ n5 q+ G, I" w% b3 {7 o9 d2.3 使用原有设计
6 V% ?' c, \* C汽车变速器齿轮和所用齿轮刀具，绝大部分是非标。但是接到一份齿轮图纸，请不要急着设计新刀。你可以找你以前模数相近的设计，然后通过变模数设计，来校核是否能够使用原有设计。
) w+ `! F" y# B. y  T0 k# y2.4 部分标准化
" P' \1 p: N0 g, U/ c甚至，对大客户或者系统解决方案，你可以进行一些部份的标准化。将能够滚刀规格的数量大幅下降。
/ m2 F0 n) w$ o2.5 优化侧后角和顶后角的组合
, L6 d( P2 e/ \8 n# e. s设计时可以通过改变压力角，变大或者变小，来调节侧后角，从而达到优化其与顶刃后角的组合。

. C) w% \6 n  ?3, 应用的好处
  b' F) t; K8 G/ n. @  A3.1 成本
减少滚刀规格，意味着滚刀制造成本降低。滚刀供应商会报给你更低的价格。
减少滚刀规格，也意味着降低了在滚刀采购上的资金运转量，降低了库存，降低了管理成本。
! P( b; Z7 J3 k3 h齿轮经常有试验项目或者不正常中断项目。这时会有一批滚刀成为闲置。2.3中所述能够帮上一部分忙。如果是客户愿意，还可以将旧滚刀重新磨齿形，投入使用。这时候变模数设计就能够提供更多的可能性。
3.2 切削性能
6 B5 O' V# E3 Q' `- Z& H优化的参数，如2.2和2.5中所述，能够改善切削条件，提高滚刀的切削性能。
还有一个容易被忽略的好处是，模数变小（虽然幅度很小），能够增加每排牙齿的数量，从而增加窜刀次数，提高滚刀寿命。这个好处不是很明显。

" K+ o; ^, t/ ?, e1 g- E* e4, 生产的好处
4.1 成本
: ^' [6 I' `& R2 r8 ]滚刀的生产成本对批量非常敏感，特别是3件以内（含）。而汽车齿轮滚刀的批量，大部分是这个范围。所以降低滚刀规格数对生产成本有着非常重要的意义。
7 O, I# [* y6 Y/ G4.2 工装系列化（须压力角系列化）
主要作用体现在铲磨砂轮的系列化。高性能滚刀的铲磨，所使用的砂轮无论是陶瓷还是CBN都很昂贵。而砂轮的消耗，有很大一部分是在变换齿形的时候，被打砂轮打掉的。将砂轮的压力角系列化，从而让设计者选择压力角，能够大幅降低砂轮成本和库存压力。
, U; ^8 c: D9 F" G# S另外，部分螺纹车刀和铲刀的准备也可以能够从中受益。
* k1 r4 {" j% `( E. j1 X6 X这和容屑槽角度与槽底圆弧组合的系列化是一个道理。

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楼主,问1句,这个文章是你原创的吗?
  `! C; l& g! N3 S& P8 I& t如果不是,请说明是转载.
我知道这个帖子是一个朋友回答我问题时候写的.现在被你发出来,就好象是你的文章一样!
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[ 本帖最后由 hero2006 于 2007-12-11 20:56 编辑 ]

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好文章，就是转帖也是好的，谢谢楼主上传！