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，通過選用常用滾刀的齒廓設計，結(jié)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(shù)方程，應用VB編程技術(shù)和AutoCAD的二次開發(fā)技術(shù)，研發(fā)了一套齒輪滾刀鑒定系統(tǒng)軟件，可以計算出齒輪漸開線起始圓、終止圓直徑等關(guān)鍵參數(shù)，并生成CAD齒輪端面齒廓.通過選擇實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算結(jié)果和該滾刀加工所得齒輪的廓形實測結(jié)果進行比較，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，或稱滾刀齒廓與其所加工齒輪齒廓是一對共軛曲線，滾齒過程常被看作一對交錯軸圓柱齒輪嚙合過程，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)保密和利益保護要求，至今還沒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(tǒng)，通過計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)設計選擇或現(xiàn)有滾刀選用是否合理。

　　1、齒廓參數(shù)計算

　　從滾齒展成軸剖面看，滾刀旋轉(zhuǎn)形成其齒廓在法向移動，而齒廓包絡線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，觸角修緣類型是最復雜的齒廓類型，它同時包含了觸角和修緣的齒廓特點，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 點和B 點，且通常直線BC 平行于直線DE.因此，當A 點和G 點重合時，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B 點和C 點重合時，觸角修緣滾刀觸角就由弧段AB 和直線段CD 圍成;而當A，G 兩點和B，C 兩點分別同時重合時，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計和共軛齒廓計算建模，結(jié)合VB編程技術(shù)和AutoCAD二次開發(fā)技術(shù)，研發(fā)了齒輪滾刀鑒定系統(tǒng)軟件.該軟件可以計算出齒輪漸開線起止圓直徑等關(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計或滾刀選擇精確性.用一組實際滾刀獲得的鑒定計算結(jié)果和滾齒加工所得齒輪實測結(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)實用性。