设计直齿圆锥齿轮的切边模

hyfjy

如何设计直齿圆锥齿轮的切边模是搞精锻行业必遇到的问题，好在目前线切割机的精度较高了，有的还能做锥度，即可以切出齿形的后角，只需要切割出齿形就可以作为切边模进行切边作业了。本人在程序中按最终的大端齿形的平面投影作为样条线在二维图上先做出全部齿，再转到三维软件中进行拉伸，作为抛砖引玉吧，请高手谈谈你们是如何进行切边模建模的。


如何对直齿锥齿轮的切边模进行设计.pdf (907.61 KB, 下载次数: 380)

2010-11-18 19:22 上传

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有经验的朋友来会一下哦。

jxgzlyh

线切割不要取点吧？有图形就行的。

woodee

“......按最终的大端齿形的平面投影作为样条线在二维图上......”

没问题的！

hyfjy

从切边向前推，就是锻坯了，直齿锥齿轮的精锻是目前较成熟的一种少切削的工艺，做了个齿形锻模图，如下：





锻造及切边的动画也做出来了，可以看一下，

第一步是锻坯成形



第二步是切边



第三步是机械加工



是不是这么回事，有经验的朋友也可以交流一下。我记得在机械加工前最好要正一下火，还要抛丸一下，这样可以去除内应力及表面的氧化皮。

hyfjy

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有些操作线切割机的师傅相当了得，看了图，知道了模数齿数就能切割出切边模，有的是要点座标的。不过如果有了点坐标，没有人不愿用的，那样要保险得多。还可以根据要求，得到仅切边成品无大端倒棱或大端有适当倒棱的产品。所以点坐标有时是很有用的。

sdwcx1971

费老师，做的太好了，你思路也是这个行业的一个方向，好好向你学习

jxgzlyh

不 建议用正火的方式来达到正火的目的，否则齿面表面质量不太好。

hyfjy

回复 jxgzlyh 的帖子

锻后坯料的正火是锻件图中都注明的，有些锻造企业用余热正火的方法解决这一问题，认为只要检查硬度合格就算达到了正火的目的。其实正火最主要是内部的组织结构要符合正火态的要求，晶粒度也是衡量质量的重要标准，内部有偏析的坯料是无法生产出合格的产品的。所有这些要求，要较复杂的检查仪器才能进行切片检查，正是因为检测手段较麻烦，所以往往只用硬度来做标准，所以许多锻造或正火的企业都不是太认真地对待这一工序，从这点说，质量提高的路还是相当广的。

hyfjy

传一篇有关锻坯等温正火的资料。

20097110237517.doc (70 KB, 下载次数: 151)

2010-11-22 12:22 上传

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hyfjy

理想的精锻坯机械加工夹具模型
直齿锥齿轮精锻工艺最困难的，倒不是打出齿形合格的锻坯，而是在机械加工中如何找到齿形的基准点，并以此点作为机械加工，做出最终的符合图纸要求的基准，可能是内孔，也可能是花键孔，还有其余要加工的面如何以齿形为定位基准进行加工的问题。
目前不少单位仅用做锻造齿形时用的模型进行机械加工做夹具时的电极，在机械加工中发现基本不是以齿面定位，而是以并不是基准的齿轮的顶锥定位，一方面由于锻造时金属的收缩，齿形实际的尺寸略小，二方面，做机械加工夹具时夹具并没有齿形的调整量，所以把锻坯放在夹具上时，齿面尚未接触，工件的顶锥就挤上了。
以上的实际情况说明在机械加工的夹具上不能使用做锻模时所用的电极，这个电极模型对于夹具来说是不适用的，就是重新再雕一遍也不行，必须对机械加工夹具所用的电极模型进行重新设计，具体要求是齿部要瘦点，全齿高要以工件的顶锥不干涉为条件，在使用时是齿面定位，而绝不是顶锥定位。也有人说顶锥不是与齿形共同设计的么，应该是同心的，这实际是骗自己的一种借口，一方面顶锥作为非配合面在工作时不参加啮合，二是锻造时如果不是太认真，顶锥的质量是较差的，有的还不满模，抛丸后的坯料齿面可能比顶锥的粗糙度要好得多。不信你用圆柱齿轮作例子，当你把齿轮的外圆以内孔定位磨圆后，如果再用外圆定位去磨内孔，一般说最后齿圈跳动的质量很难达到图纸的要求，就是这个道理，磨内孔时一定要用齿形定位，也有称这种方法为“节圆定位”的。
根据这一设计思想，本人试设计了一个直齿锥齿轮锻坯的夹具图，具体在设计时是调整了齿高系数及齿厚，并针对产品锻坯是鼓形齿的直齿锥齿轮，在设计夹具模型时采用基本齿形（不再进行修形），如果锻坯是基本齿形的话，在设计夹具模型时就应该设计为反鼓形齿（内锥齿轮的鼓形齿）。夹齿的模型如下：



将锻坯放在夹具上时，可以清楚地看到，是齿面接触的，避开了锻坯的顶锥。这样的结果，正是本话题要达到的目的。如下图：








以上的夹具可用于车加工、拉孔，磨内孔等工序中。从理论上说，多齿面的接触是平均齿圈的定位，应该比顶锥面定位要好。由此想到，许多单位在做大锥齿轮磨内孔的“节圆夹具”时，困难是相当多的，用这种方法也许可以找到另一条路。