基于VB和AutoCAD的齒輪滾刀鑒定系統(tǒng)研究

　　為了快速鑒定針對(duì)給定齒輪所設(shè)計(jì)或選擇的滾刀是否能夠精確地加工出給定的齒輪廓形，通過(guò)選用常用滾刀的齒廓設(shè)計(jì)，結(jié)合基于嚙合原理的共軛齒廓計(jì)算方法，推導(dǎo)出對(duì)應(yīng)齒輪的齒廓參數(shù)方程，應(yīng)用VB編程技術(shù)和AutoCAD的二次開(kāi)發(fā)技術(shù)，研發(fā)了一套齒輪滾刀鑒定系統(tǒng)軟件，可以計(jì)算出齒輪漸開(kāi)線起始圓、終止圓直徑等關(guān)鍵參數(shù)，并生成CAD齒輪端面齒廓.通過(guò)選擇實(shí)際加工中的一把滾刀，由鑒定系統(tǒng)根據(jù)相關(guān)參數(shù)所獲得齒輪廓形的鑒定計(jì)算結(jié)果和該滾刀加工所得齒輪的廓形實(shí)測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較，綜合各組數(shù)據(jù)并結(jié)合圖像分析，表明齒輪滾刀鑒定系統(tǒng)具有較高精確性和生產(chǎn)實(shí)用性。

　　滾刀是一種被廣泛應(yīng)用的齒輪展成工具，可用于加工直齒輪、斜齒輪、變位齒輪等.滾刀齒廓形狀與其所加工齒輪齒廓形狀存在共軛關(guān)系，或稱滾刀齒廓與其所加工齒輪齒廓是一對(duì)共軛曲線，滾齒過(guò)程常被看作一對(duì)交錯(cuò)軸圓柱齒輪嚙合過(guò)程，滾刀齒廓齒厚直接決定其所加工齒輪齒廓齒厚，從齒輪齒廓齒厚數(shù)據(jù)也可反求推算出其所采用滾刀齒廓齒厚數(shù)據(jù)。針對(duì)訂單制生產(chǎn)的汽配齒輪企業(yè)，齒輪種類繁多，尤其是有修緣、挖根和變位要求的齒輪，由于存在企業(yè)技術(shù)保密和利益保護(hù)要求，至今還沒(méi)有一種為給定齒輪所設(shè)計(jì)或選用滾刀能否精確加工出給定齒輪廓形的鑒定方法.為此，基于VB和AutoCAD研發(fā)一套齒輪滾刀鑒定系統(tǒng)，通過(guò)計(jì)算可以定量分析滾刀齒廓齒厚數(shù)據(jù)與其所加工齒輪齒廓齒厚數(shù)據(jù)關(guān)系，并能夠從滾刀齒廓齒厚數(shù)據(jù)得到齒輪齒廓齒厚數(shù)據(jù)，鑒定滾刀齒廓齒厚數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)選擇或現(xiàn)有滾刀選用是否合理。

　　1、齒廓參數(shù)計(jì)算

　　從滾齒展成軸剖面看，滾刀旋轉(zhuǎn)形成其齒廓在法向移動(dòng)，而齒廓包絡(luò)線就形成所加工齒輪廓形。

　　1.1、滾刀齒廓設(shè)計(jì)

　　滾齒常用觸角修緣滾刀，觸角修緣類型是最復(fù)雜的齒廓類型，它同時(shí)包含了觸角和修緣的齒廓特點(diǎn)，其法面廓形如圖1所示，GA 為齒根槽切削刃直線段，AB 為觸角圓弧段，BC 和CD 為觸角直線段，DE 為主切削直線段，EF 為修緣刃直線段.為降齒輪根部應(yīng)力集中程度，通常直線GA 和直線BC與圓弧AB 分別相切于A 點(diǎn)和B 點(diǎn)，且通常直線BC 平行于直線DE.因此，當(dāng)A 點(diǎn)和G 點(diǎn)重合時(shí)，觸角修緣滾刀頂部就變成整圓弧，觸角就由頂部弧段AB 和直線段BC 及直線段CD 圍成;當(dāng)B 點(diǎn)和C 點(diǎn)重合時(shí)，觸角修緣滾刀觸角就由弧段AB 和直線段CD 圍成;而當(dāng)A，G 兩點(diǎn)和B，C 兩點(diǎn)分別同時(shí)重合時(shí)，觸角修緣滾刀頂部就變成整圓弧，觸角就由頂部弧段AB 和直線段CD 圍成。

圖1　常用滾刀的法面廓形

　　4、結(jié)論

　　選擇常用滾刀齒廓設(shè)計(jì)和共軛齒廓計(jì)算建模，結(jié)合VB編程技術(shù)和AutoCAD二次開(kāi)發(fā)技術(shù)，研發(fā)了齒輪滾刀鑒定系統(tǒng)軟件.該軟件可以計(jì)算出齒輪漸開(kāi)線起止圓直徑等關(guān)鍵參數(shù)，并生成CAD齒輪端面齒廓，以及可用于鑒定滾刀設(shè)計(jì)或滾刀選擇精確性.用一組實(shí)際滾刀獲得的鑒定計(jì)算結(jié)果和滾齒加工所得齒輪實(shí)測(cè)結(jié)果比較，綜合分析表明齒輪滾刀鑒定系統(tǒng)具有較高精確性和生產(chǎn)實(shí)用性。