Google+ 機動學論壇(TALKING MECHANISMS): 滾刀

2007年6月13日 星期三

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。
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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


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

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