Development of hob design system based on knowledge engineering
-
摘要: 随着齿轮被广泛应用在精密传动等领域中，为满足各领域的需要，齿轮的种类不断增多，精度要求不断提高，而滚刀需要满足齿轮加工的需求。滚刀中有很多相互关联的参数，计算量大，所以滚刀的设计过程较为繁琐，难度较大，用常规的设计方法难以满足滚刀生产周期和精度的要求。结合笔者公司在圆柱直齿渐开线齿轮滚刀设计方面的经验，开发了基于知识工程的滚刀设计系统。该系统通过输入被加工齿轮的基本参数，利用专家经验公式计算出齿轮滚刀的相关参数值，然后生成齿轮滚刀的三维模型和二维图纸，减轻了设计人员的工作量，提高了滚刀设计的效率和精度。该系统的研发对刀具的数字化设计和智能制造具有较大参考价值。Abstract: With the gear is widely used in precision transmission and other fields, in order to meet the needs of various fields, the kinds of gear are increasing, the precision requirements are improving, and the hob needs to meet the needs of gear processing. There are a lot of interrelated parameters in the hob and the calculation is large, so the design process of the hob is more complicated and difficult, and it is difficult to meet the requirements of the production cycle and accuracy of the hob with the conventional design method. So this paper company in cylindrical spur involute gear hob design experience, developed a hob design based on knowledge engineering system, the system basic parameters of the gear processed by input, use of expert experience formula to calculate the related parameters of gear hob, then generate 3 D models and 2 D drawings of gear hob, reduce the workload of design personnel, The efficiency and precision of hob design are improved. The research and development of the system has great reference value for the digital design and intelligent manufacturing of cutting tools.
-
Key words:
- knowledge engineering /
- gear hob /
- system development
-
表 1 被加工齿轮参数
序号 名称 符号 描述 备注 1 模数 $ m $/mm 直接给出 被加工齿轮模数 2 齿数 $ {Z_1} $ 直接给出 用于滚刀某些参数的计算 3 分度圆压力角 $ {\alpha _f} $/(°) 直接给出 被加工齿轮分度圆压力角 4 齿顶圆直径 $ {D_{el}} $/mm 直接给出 用于计算变位齿轮滚刀的齿顶高和齿根高 5 齿根圆直径 $ {D_{il}} $/mm 直接给出 6 齿顶高系数 $ f $ 直接给出 用于计算标准齿轮滚刀的齿顶高和齿根高 7 间隙系数 $ {C_1} $ 直接给出 8 齿根圆弧半径 $ {r_{il}} $/mm 直接给出 当被加工齿轮有齿根圆时用于计算滚刀齿顶圆弧半径 9 分度圆弧齿厚 $ {S_f} $/mm 直接给出 通过公法线长度$ {L_n} $和跨齿数$ n $计算得出分度圆弧齿厚$ {S_f} $，其中$ {d_{f1}} $为齿轮分度圆直径 通过滚棒直径$ {d_p} $和滚棒间尺寸$ M $计算得出分度圆弧齿厚$ {S_f} $，其中$ {Z_1} $为齿数 按附录根据输入齿数数值“奇”、“偶”特性，计算出分度圆弧齿厚 10 滚刀精度等级 $ {j_d} $ 用于滚刀某些参数公差值的选定和滚刀检验项目中参数值 选值：AA或A 
下载: 导出CSV
表 2 辅助参数的计算
序号 名称 符号 公式 1 基圆直径/mm $ {d_{o1}} $ $ {d_{o1}} = {d_{f1}}\cos {\alpha _f} $ 2 基节/mm $ {t_{o1}} $ ${t_{o1} } = {\text{π}} m\cos {\alpha _f}$ 3 跨齿数 $ n $ 4 公法线长度/mm $ {L_n} $ 5 分度圆弧齿厚/mm $ {S_f} $ $\begin{array}{l}{S}_{f}=[{L}_{n}-（n-1）{t}_{o1} -\\{d}_{o1}\mathrm{inv}{\alpha }_{f}]/\mathrm{cos}{\alpha }_{f}\end{array}$ 6 滚棒直径/mm $ {d_p} $ 7 滚棒间尺寸/mm $ M $ 8 两滚棒中心处的直径/mm $ {d_m} $ $ {d_m} = M - {d_p} $
（$ {Z_1} $为偶数）$ \begin{gathered} {d_m} = (M - {d_p})/ \\ \cos ({90^ \circ }/{Z_1}) \\ \end{gathered} $
（$ {Z_1} $为奇数）9 两滚棒中心处的
压力角/(°)$ {\alpha _m} $ $ {\alpha }_{m}={\mathrm{cos}}^{-1}（{d}_{o1}/{d}_{m}） $
下载: 导出CSV
-
[1] 佚名. 国内高效刀具和数控机床发展力求相互协调[J]. 新技术新工艺, 2012(2): 78. [2] 朱昆. 汽车齿轮滚刀设计及应用研究[D]. 长春: 吉林大学, 2014. [3] 刘斌. 基于知识工程的企业数字化学习系统设计研究[D]. 秦皇岛: 燕山大学, 2016. [4] 刘海江, 童荣辉. 干式滚齿刀具的参数化设计及优化[J]. 同济大学学报:自然科学版, 2008(5): 651-654. [5] 杨选文, 余功炎, 文卫无. 滚刀设计发展趋势的分析[J]. 汽车工艺与材料, 2007(6): 39. doi: 10.3969/j.issn.1003-8817.2007.06.015 [6] 李威, 刘延军, 邱丽芳, 等. 新型非对称齿轮滚刀设计理论与方法[J]. 北京科技大学学报, 2007(8): 837-840. doi: 10.3321/j.issn:1001-053x.2007.08.019 [7] 石林祥, 叶建平, 魏淑桃. 基于专家系统技术的智能CAD系统的研究与设计[J]. 微计算机信息, 2005(11): 133-135. doi: 10.3969/j.issn.1008-0570.2005.21.052 [8] 倪桂功. CAD/CAM技术在球头立铣刀设计制造中的应用[D]. 天津: 天津理工大学, 2006. [9] 郑佳文. 滚刀参数化设计系统开发及应用[D]. 汉中: 陕西理工大学, 2018. [10] 司雁鹏. 浅谈软件项目开发过程中的需求分析[J]. 科技创新导报, 2017, 14(29): 134-135. doi: 10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.29.134 [11] 胡良斌, 李必文, 李丽慧. 基于MATLAB齿轮滚刀参数化设计的CAD系统开发[J]. 南华大学学报:自然科学版, 2016, 30(3): 49-52. doi: 10.19431/j.cnki.1673-0062.2016.03.011 [12] 乔培平. 微小型齿轮滚刀的设计研究[J]. 机械制造与自动化, 2016, 45(1): 76-78. doi: 10.3969/j.issn.1671-5276.2016.01.022 [13] 王玫, 王杰, 贾志欣, 等. 渐开线插齿刀CAD专家系统的开发[J]. 四川大学学报:工程科学版, 2002, 34(2): 85-88. [14] 璩柏青, 许社教, 杜淑幸. 齿轮滚刀全参数化计算机辅助设计[J]. 工具技术, 1999(1): 13-16. doi: 10.3969/j.issn.1000-7008.1999.01.005 [15] 吴占阳. 智能化专业刀具CAD系统研究与开发[D]. 西安: 西北工业大学, 2006. -
下载:
点击查看大图
图(4) / 表(2)
计量
- 文章访问数: 72
- HTML全文浏览量: 9
- PDF下载量: 18
- 被引次数: 0
