滾刀

5
吳平 B94611047 生機二


標題：多牙口齒輪滾刀的加工誤差分析。
------------------------------------------------------------------------------------

滾刀 齒輪滾刀(圖 1)是業界常用來快速以及大量生產圓柱齒輪的刀具之一。


圖1

滾刀加工齒輪時，是以滾刀上刃口滾切齒輪齒面與不連續的軸向進給量，因此在齒面上形成波浪狀切削痕跡（圖 3 ） ，也就是俗稱的" 魚鱗紋" ；而切削痕跡直接反應加工齒輪的精度。本研究探討滾刀幾何、加工參數與切削痕跡的關係，並探討滾刀設計參數與齒面精度與加工時間關係，為設計者建立一張設計參數與加工精度時間關係的表格；藉以達到增加滾齒精度與縮短加工時間的目的。


圖2

滾刀加工齒輪時，是以滾刀上刃口滾切齒輪齒面與不連續的軸向進給量，因此在齒面上形成波浪狀切削痕跡（圖3），也就是俗稱的"魚鱗紋"；而切削痕跡直接反應加工齒輪的精度。本研究探討滾刀幾何、加工參數與切削痕跡的關係，並探討滾刀設計參數與齒面精度與加工時間關係，為設計者建立一張設計參數與加工精度時間關係的表格；藉以達到增加滾齒精度與縮短加工時間的目的。


圖3

經由一連串數學推導，我們可獲得分析的圖表，圖4、圖5為齒輪齒形方向與齒寬方向的切削痕跡；圖6為齒面上魚鱗紋邊界圖，圖7為依照誤差大小給訂顏色的三維魚鱗紋。表一為經由電腦重複計算後建立的設計參數表格。


圖4


圖5


圖6


圖7

表 1

牙口數	外徑	容削槽數	軸向進給量	誤差	時間比	牙口數	外徑	容削槽數	軸向進給量	誤差	時間比
1	73.5	10	10	2.15	4.00	2	73.5	10	10	5.56	2.00
1	73.5	10	20	6.12	2.00	2	73.5	10	20	8.92	1.00
1	73.5	10	40	12.32	1.33	2	73.5	10	40	15.67	0.67
1	73.5	12	10	1.97	4.00	2	73.5	12	10	3.97	2.00
1	73.5	12	20	5.63	2.00	2	73.5	12	20	7.49	1.00
1	73.5	12	40	12.05	1.33	2	73.5	12	40	13.73	0.67
1	85.5	10	10	2.16	4.00	2	85.5	10	10	5.83	2.00
1	85.5	10	20	5.53	2.00	2	85.5	10	20	8.91	1.00
1	85.5	10	40	10.84	1.33	2	85.5	10	40	14.28	0.67
1	85.5	12	10	1.69	4.00	2	85.5	12	10	4.03	2.00
1	85.5	12	20	4.95	2.00	2	85.5	12	20	7.22	1.00
1	85.5	12	40	10.41	1.33	2	85.5	12	40	11.97	0.67
1	97.5	10	10	2.21	4.00	2	97.5	10	10	6.14	2.00
1	97.5	10	20	4.80	2.00	2	97.5	10	20	9.25	1.00
1	97.5	10	40	9.76	1.33	2	97.5	10	40	13.09	0.67
1	97.5	12	10	1.70	4.00	2	97.5	12	10	4.22	2.00
1	97.5	12	20	4.49	2.00	2	97.5	12	20	7.09	1.00
1	97.5	12	40	9.10	1.33	2	97.5	12	40	11.31	0.67
3	73.5	10	10	11.48	1.33	4	73.5	10	10	19.73	1.00
3	73.5	10	20	14.91	0.67	4	73.5	10	20	22.39	0.50
3	73.5	10	40	20.67	0.44	4	73.5	10	40	28.23	0.33
3	73.5	12	10	7.19	1.33	4	73.5	12	10	13.34	1.00
3	73.5	12	20	11.28	0.67	4	73.5	12	20	17.02	0.50
3	73.5	12	40	17.71	0.44	4	73.5	12	40	22.96	0.33
3	85.5	10	10	11.36	1.33	4	85.5	10	10	21.39	1.00
3	85.5	10	20	15.45	0.67	4	85.5	10	20	25.29	0.50
3	85.5	10	40	20.93	0.44	4	85.5	10	40	30.44	0.33
3	85.5	12	10	7.84	1.33	4	85.5	12	10	14.27	1.00
3	85.5	12	20	10.81	0.67	4	85.5	12	20	17.85	0.50
3	85.5	12	40	16.16	0.44	4	85.5	12	40	21.80	0.33
3	97.5	10	10	12.00	1.33	4	97.5	10	10	24.32	1.00
3	97.5	10	20	15.07	0.67	4	97.5	10	20	25.25	0.50
3	97.5	10	40	19.29	0.44	4	97.5	10	40	29.27	0.33
3	97.5	12	10	8.55	1.33	4	97.5	12	10	14.72	1.00
3	97.5	12	20	10.87	0.67	4	97.5	12	20	17.86	0.50
3	97.5	12	40	15.98	0.44	4	97.5	12	40	20.85	0.33