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基于球头刀具的螺旋锥齿轮齿廓倒棱轨迹规划

胡敏 洪荣晶 孙小敏 张建坤 林晓川

胡敏, 洪荣晶, 孙小敏, 张建坤, 林晓川. 基于球头刀具的螺旋锥齿轮齿廓倒棱轨迹规划[J]. 制造技术与机床, 2022, (10): 65-70. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.10.009
引用本文: 胡敏, 洪荣晶, 孙小敏, 张建坤, 林晓川. 基于球头刀具的螺旋锥齿轮齿廓倒棱轨迹规划[J]. 制造技术与机床, 2022, (10): 65-70. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.10.009
HU Min, HONG Rongjing, SUN Xiaomin, ZHANG Jiankun, LIN Xiaochuan. Tooth profile chamfering trajectory planning of spiral bevel gears based on ball-end cutter[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2022, (10): 65-70. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.10.009
Citation: HU Min, HONG Rongjing, SUN Xiaomin, ZHANG Jiankun, LIN Xiaochuan. Tooth profile chamfering trajectory planning of spiral bevel gears based on ball-end cutter[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2022, (10): 65-70. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.10.009

基于球头刀具的螺旋锥齿轮齿廓倒棱轨迹规划

doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2022.10.009
基金项目: 国家自然科学基金(51635003)
详细信息
    作者简介:

    胡敏,男,1996年生,在读硕士研究生,研究方向为智能制造技术。E-mail:263297552@qq.com

    通讯作者:

    洪荣晶,男,1963 年生,教授,博士生导师,研究方向为数控理论及应用和数字化制造。E-mail:seuhrj@qq.com

  • 中图分类号: TG61

Tooth profile chamfering trajectory planning of spiral bevel gears based on ball-end cutter

  • 摘要: 为解决螺旋锥齿轮在五轴数控机床上因额外的两个旋转轴而造成轨迹复杂、人工倒棱效率低且无法保证加工质量的问题,针对螺旋锥齿轮齿廓倒棱轨迹规划进行了研究。首先计算出螺旋锥齿轮齿廓线方程,在验证方程的准确性后获取齿廓线的目标离散点。其次,根据坐标转换原理计算出坐标变换矩阵,并依据球头刀的倒棱位姿计算出刀轴矢量。然后,对获得的刀具轨迹进行MATLAB和VERICUT倒棱仿真,分析不同加工深度下的倒棱结果。最后得出五轴数控机床下的倒棱轨迹,切削仿真结果表明加工表面相对均匀,能够实现齿廓在数控机床上的倒棱,替代人工倒棱并提高加工效率。

     

  • 图  1  球面渐开线数学模型

    图  2  螺旋锥齿轮齿廓线

    图  3  目标离散点与齿廓线方程对比图

    图  4  工件坐标系与刀具坐标系关系

    图  5  刀具倒棱位姿

    图  6  刀轴矢量的夹角

    图  7  刀具倒棱仿真

    图  8  模型倒棱仿真

    图  9  模型切削对比

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  • 收稿日期:  2022-07-15

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