基于VB和AutoCAD的齒輪滾刀鑒定系統研究

　　為了快速鑒定針對給定齒輪所設計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計，結合基于嚙合原理的共軛齒廓計算方法，推導出對應齒輪的齒廓參數方程，應用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軟件，可以計算出齒輪漸開(kāi)線(xiàn)起始圓、終止圓直徑等關(guān)鍵參數，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，由鑒定系統根據相關(guān)參數所獲得齒輪廓形的鑒定計算結果和該滾刀加工所得齒輪的廓形實(shí)測結果進(jìn)行比較，綜合各組數據并結合圖像分析，表明齒輪滾刀鑒定系統具有較高精確性和生產(chǎn)實(shí)用性。

　　滾刀是一種被廣泛應用的齒輪展成工具，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(chēng)滾刀齒廓與其所加工齒輪齒廓是一對共軛曲線(xiàn)，滾齒過(guò)程常被看作一對交錯軸圓柱齒輪嚙合過(guò)程，滾刀齒廓齒厚直接決定其所加工齒輪齒廓齒厚，從齒輪齒廓齒厚數據也可反求推算出其所采用滾刀齒廓齒厚數據。針對訂單制生產(chǎn)的汽配齒輪企業(yè)，齒輪種類(lèi)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)保密和利益保護要求，至今還沒(méi)有一種為給定齒輪所設計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，通過(guò)計算可以定量分析滾刀齒廓齒厚數據與其所加工齒輪齒廓齒厚數據關(guān)系，并能夠從滾刀齒廓齒厚數據得到齒輪齒廓齒厚數據，鑒定滾刀齒廓齒厚數據設計選擇或現有滾刀選用是否合理。

　　1、齒廓參數計算

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

　　1.1、滾刀齒廓設計

　　滾齒常用觸角修緣滾刀，觸角修緣類(lèi)型是最復雜的齒廓類(lèi)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(xiàn)段，AB 為觸角圓弧段，BC 和CD 為觸角直線(xiàn)段，DE 為主切削直線(xiàn)段，EF 為修緣刃直線(xiàn)段.為降齒輪根部應力集中程度，通常直線(xiàn)GA 和直線(xiàn)BC與圓弧AB 分別相切于A(yíng) 點(diǎn)和B 點(diǎn)，且通常直線(xiàn)BC 平行于直線(xiàn)DE.因此，當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(xiàn)段BC 及直線(xiàn)段CD 圍成;當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(xiàn)段CD 圍成;而當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(xiàn)段CD 圍成。

圖1　常用滾刀的法面廓形

　　4、結論

　　選擇常用滾刀齒廓設計和共軛齒廓計算建模，結合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軟件.該軟件可以計算出齒輪漸開(kāi)線(xiàn)起止圓直徑等關(guān)鍵參數，并生成CAD齒輪端面齒廓，以及可用于鑒定滾刀設計或滾刀選擇精確性.用一組實(shí)際滾刀獲得的鑒定計算結果和滾齒加工所得齒輪實(shí)測結果比較，綜合分析表明齒輪滾刀鑒定系統具有較高精確性和生產(chǎn)實(shí)用性。