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高精度拟合的成形铣齿刀具刃型设计与仿真研究

徐晨 洪荣晶 高晗 李蔚沅 李帅康

徐晨, 洪荣晶, 高晗, 李蔚沅, 李帅康. 高精度拟合的成形铣齿刀具刃型设计与仿真研究[J]. 制造技术与机床, 2023, (8): 56-62. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2023.08.008
引用本文: 徐晨, 洪荣晶, 高晗, 李蔚沅, 李帅康. 高精度拟合的成形铣齿刀具刃型设计与仿真研究[J]. 制造技术与机床, 2023, (8): 56-62. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2023.08.008
XU Chen, HONG Rongjing, GAO Han, LI Weiyuan, LI Shuaikang. Research on design and simulation of high precision fitting forming milling tool edge[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2023, (8): 56-62. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2023.08.008
Citation: XU Chen, HONG Rongjing, GAO Han, LI Weiyuan, LI Shuaikang. Research on design and simulation of high precision fitting forming milling tool edge[J]. Manufacturing Technology & Machine Tool, 2023, (8): 56-62. doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2023.08.008

高精度拟合的成形铣齿刀具刃型设计与仿真研究

doi: 10.19287/j.mtmt.1005-2402.2023.08.008
基金项目: 江苏省研究生科研与实践计划资助项目(KYCX22_1282)
详细信息
    作者简介:

    徐晨,男,1999年出生,在读硕士研究生,研究方向为机械制造及其自动化。E-mail:2435295190@qq.com

    通讯作者:

    洪荣晶,男,1963年出生,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: TH161+.1

Research on design and simulation of high precision fitting forming milling tool edge

  • 摘要: 成形铣齿刀具应用于铣削大模数齿轮,其刃型的拟合精度直接影响加工齿面的精度。针对成形铣齿刀具加工齿轮齿廓精度不高的问题,提出一种小分段NURBS高精度拟合斜齿齿轮铣刀刃型的方法。基于齿轮啮合原理,利用MATLAB建立斜齿轮齿面数学模型,利用坐标变换得出刀具铣削斜齿轮的接触线以及刀具刃型点,对刃型点进行传统的单圆弧拟合、分段三次拟合、小分段NURBS拟合得到不同精度刀具刃型。为验证小分段NURBS拟合刃型的加工精度,利用VERICUT对不同精度刃型刀具进行成形铣削加工,与标准斜齿轮齿廓对比。研究表明,小分段NURBS拟合刃型刀具使加工出的齿面精度提高。

     

  • 图  1  刀具与工件相对位置关系

    图  2  螺旋面齿廓截型

    图  3  齿面和接触线绘制

    图  4  接触线

    图  5  刀具截型

    图  6  标准斜齿轮模型

    图  7  圆弧拟合截型

    图  8  盘铣刀模型

    图  9  VERICUT盘铣刀仿真模型

    图  10  切削加工斜齿轮模型

    图  11  局部齿面残留

    图  12  局部齿面过切

    图  13  三次拟合残留

    图  14  三次拟合过切

    图  15  小段NURBS拟合截型

    图  16  NURBS拟合残留

    图  17  NURBS拟合过切

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出版历程
  • 收稿日期:  2023-03-27
  • 录用日期:  2023-05-10
  • 网络出版日期:  2023-08-01

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