工程机械齿轮滚刀、马格插齿刀设计

1、 南 华 大 学课程设计说明书题 目：工程机械齿轮滚刀、马格插齿刀设计及其加工工艺学生姓名： 专业班级： 机卓1001班指导教师： 李必文教授学 院： 机械工程学院起止时间：2013年12月4日至2013年12月25日一、课程设计内容及要求：1齿轮滚刀、插齿刀的设计，包括参数计算、结构设计、刀具加工工艺的设计以及成形车铲刀的设计。2插齿刀零件图（2#图一张）3滚刀零件图（2#图一张）4、成形车铲刀零件图（2#图一张）5插齿刀、滚刀加工工艺6课程设计说明书：应阐述整个课程设计内容，要突出重点和特色，图文并茂，文字通畅。应有目录、摘要及关键词、正文、参考文献等内容，字数一般不少于6000字。二、主

2、要参考资料 有关刀具参数计算及结构设计、机械制造工艺与设备的手册与图册。三、课程设计进度安排阶段阶 段 内 容起止时间1布置任务，准备资料1天(12月4日)2方案设计1天(12月5日)3设计计算4天(12月610日)4结构设计及绘图7天(12月1117日)5工艺编制2天(12月182012年12月19日)6编写设计说明书4天(12月2012月24日)7准备答辩和正式答辩1天(12月25日)指导 教师（签名）： 时间： 教研室主任(签名)： 时间： 院 长（签名）： 时间： 专业课程设计刀具方向第四组 任 务 书题目1：外啮合碗形直齿插齿刀的设计已知条件名称被切齿轮参数共轭齿轮参数符号数值符号数

3、值模数6.16.1分圆压力角2424齿数3019齿顶高6.16.1齿根高7.6257.625齿全高13.72513.725分圆弧齿厚9.5829.582变位系数00齿顶圆半径97.664.05根圆半径83.87550.325分圆半径91.557.95基圆半径83.58952.940要求：（1）设计公称分圆125的外啮合A级碗形直齿插齿刀，前角=5，齿顶后角=6，齿数=21，齿顶高系数=1.15，=0。（2）编制该刀具加工工艺题目2：齿轮滚刀的设计已知条件名称被切齿轮参数符号数值法向模数10分圆法向压力角27齿数13齿顶高系数1径向间隙系数0.25分圆法向弧齿厚15.708变位系数0分圆螺旋角1

4、5螺旋方向右旋精度等级7FJ GB10095-88要求：（1）设计AA级型单头右旋齿轮滚刀，=200，前角=0，顶刃后角=1012，侧刃后角不小于3，有第二铲背量K2，滚刀螺旋角5。( 2 ) 编制该刀具加工工艺。目 录前 言11、 工程机械齿轮滚刀设计2 2.1设计原理2 2.2设计计算3 2.3设计图73、 马格插齿刀设计9 3.1 设计原理9 3.2 设计计算13 3.2 设计图17四、齿轮刀具加工工艺设计及成形刀具设计19 4.1工程机械齿轮滚刀加工工艺设计19 4.2马格插齿刀加工工艺设计21 4.3 成形车铲刀设计245、 设计总结 28 5.1 设计心得28 5.2 现状及展望2

5、9主要参考文献 31 前 言 本次课程设计主要包括有工程机械齿轮滚刀和马格插齿刀两部分的设计及其加工工艺。其中在校验工程机械齿轮滚刀干涉时，从第一齿的顶点A沿径向取齿廓高度h得G点，从第二齿的顶点J沿径向取铲削量K得B点，取齿廓高度h得E点，从A点作直线A，A与前刀面A夹角为，又作AB两点连线的中垂线与直线A01交于01点，以01为圆心，01A为半径作圆弧连点和点即为近似的齿顶铲背曲线，以为半径画弧，即为近似的齿底铲背线。选取砂轮直径按其中为成形刀齿廓的高度，为砂轮法兰盘直径，一般。在某个齿的切入点与其下个齿的切入点之间取其中点，该中点与圆心的连线与齿根的交点记为F点，连接F并延长之，自F点在

6、此延长线上截取F=/2，得点，以点为圆心，以/2为半径作圆，即得砂轮外圆周，并相切GD于F点。此时砂轮外圆如在下一个刀齿E点的上方，则砂轮在铲磨时不会碰到下一个刀齿，假如在其下方，则铲磨时会碰到下一个刀齿，即发生干涉。如干涉，需改变参数，直到不发生干涉为止。提高在校大学生综合设计能力，特别是创新设计能力，是21世纪的继续课程课群建设的改革主线。如何在课程设计的过程中突出培养学生的设计能力和创新设计能力是机械课群建设中的难点。专业课程设计的内容和体系，使之成为机械课群的实践教学中的重要组成部分，在培养学生的设计能力、特别是培养创新设计能力的全局中发挥了重要作用。通过这一环节的训练，学生不但能更加

7、深入了解其基本理论、基本知识，而且能学会使用这些基本理论、基本知识去创造性地解决工程中的具体问题。经过三年的专业理论课的学习和半年的在厂实习，使我们系统化的掌握了专业基础知识，为了综合运用所学理论知识，培养大家的分析问题、解决问题的能力，让我们在实践中获得知识，我们认真的进行并完成了此次专业课程设计任务，对我们以后无论是走上工作岗位还是继续求学都具有深远的意义。二、工程机械齿轮滚刀设计2、1设计原理 齿轮滚刀是按螺旋齿轮啮合原理加工齿轮的。在加工过程中，滚刀相当于一个斜齿圆柱齿轮，它与被加工的齿轮形成螺旋齿轮啮合。滚刀就是具有一定切削角度的渐开线斜齿圆柱齿轮，滚刀的头数即相当于螺旋齿轮的齿数。

8、这种齿数极少、螺旋角很大、牙齿能绕轴线很多圈的变态斜齿圆柱齿轮，其实质就是一个蜗杆。齿轮滚刀的两侧刀刃是前面与侧铲表面的交线，它应当分布在蜗杆螺旋表面上，这个蜗杆称为滚刀的基本蜗杆。基本蜗杆有以下三种: 渐开线蜗杆、阿基米德蜗杆、法向直廓蜗杆。滚刀的切削刃位在该蜗杆的螺纹表面上，这种切削刃所在的蜗杆，称为滚刀的基本蜗杆。为了切出正确的渐开线齿形，基本蜗杆就应该是渐开线蜗杆，其端截面的齿形为渐开线。工业上易于制造和检验，而端截面又近似于渐开线的蜗杆，作为滚刀的基本蜗杆。端面的齿形为阿基米德螺旋线。用这种近似蜗杆作为基本蜗杆的滚刀，称为阿基米德蜗杆。但其存在造型误差。齿轮滚刀案其结构的不同，可分为

9、整体滚刀和镶片滚刀两种。按其模数大小，可分为小模数滚刀、中模数滚刀和大模数滚刀。按加工用途，可分为粗加工滚刀和精加工滚刀。按精度等级分又可分为四种：一般推荐AA级滚刀用于加工7级精度齿轮；A级滚刀用于加工8级精度齿轮；B级滚刀用于加工9级精度齿轮；C级滚刀则用于加工10级精度齿轮。滚刀很少做出双头刀，因为双头滚刀加工出来的齿轮容易出现相邻齿齿距误差超差的情况，难以满足运动精度、传动精度。加工齿轮时，滚刀有连续的切削运动，没有空行程，而且由于刀齿较多，所以它的加工生产率比较高。对于常用的单头滚刀来说，由于齿轮的每个齿是由滚刀同一条螺纹上的若干刀齿切出的，所以滚刀的齿距误差不影响齿轮的齿距。同一把

10、滚刀可以加工直齿或斜齿齿轮。但是滚刀不能加工内齿轮和空刀槽小的双联齿轮中直径较小的齿轮，且滚刀加工时，因滚刀沿齿轮轴线方向进给，影响表面粗糙度。2.2设计计算 齿轮滚刀的设计步骤已知条件 被加工齿轮参数： 法向模数： =10 分圆法向压力角： =27 齿数: Z=13 齿顶高系数： =1 径向间隙系数： 分圆法向弧齿厚：=7.98 变位系数： 1=0 分圆螺旋角： =15 螺旋方向： 右旋 精度等级： 7FJ GB10095-88 序号计算项目符号计算公式或选取方法计算精度计算举例1滚刀精度等级按齿轮精度等级选定滚刀精度等级AA级2基本尺寸（1） 外径（2） 孔径（3） 全长（4） 容屑槽数根

11、据滚刀精度等级为AA级，按参考文献【1】表2.2-1选取I型基本尺寸。=200=60=200=123法向齿形尺寸：（1） 齿顶高（2） 齿根高（3） 齿全高（4） 法向齿距（5） 法向齿厚0.010.010.010.0010.01=（1+0.25）10=12.50=（1+0.25）10=12.50=12.50+12.50=25.00=10=31.416=10/2=15.714切削部分（1） 前角（2） 铲背量 第一铲背量 侧刃后角 第二铲背量（2） 容屑槽深度（3） 槽底半径（4） 槽形角KK1HR0度前角 前刃面偏位置取应不小于3度=（1.31.5）K+（0.51）0.1圆整到0.5圆整到0

12、.5圆整到0.5圆整到0.25取=11取K=11计算得 =39.5取R=3.25取5作图校验见注略6分圆直径滚刀外径偏差0.01 =172.607分度圆螺旋升角精加工滚刀=3198容屑槽螺旋角 直槽9容屑槽导程直槽滚刀螺旋槽滚刀110轴向齿形尺寸（1） 轴向齿距（2） 轴向齿厚（3） 齿顶圆弧半径（4） 齿根圆弧半径0.0010.010.10.1=0.310=3.0=0.310=3.011轴向齿形角（1） 直槽滚刀直槽0前角滚刀=27212滚刀螺旋方向加工直齿轮与小于10的斜齿轮时，一般制成右旋螺纹，加工大于10的斜齿齿轮时，滚刀螺纹方向与被切齿轮方向相同。右旋螺纹13轴台尺寸（1） 直径（2

13、） 长度（3） 侧棱查参考文献【1】表2.2-1查参考文献【1】表2.2-1查参考文献【1】总附录表V=90=514键槽尺寸（1） 键宽（2） 键高（3） 圆弧查参考文献【1】附录表以及结合实践得查参考文献【1】附录表以及结合实践得查参考文献【1】附录表=1.215内孔空刀尺寸（1） 空刀直径（2） 磨光部分长度查参考文献【1】附录表查参考文献【1】附录表注：滚刀校验图如下 选取砂轮直径按其中为成形刀齿廓的高度，为砂轮法兰盘直径，一般。本文选取砂轮直径=80mm。2.3设计图1. 二维结构图如下：2. 三维结构图如下：三、马格插齿刀设计3.1设计原理插齿刀实质上就是一个变型齿轮，其有分圆、基圆

14、及定值的分度圆压力角，与齿轮相似，但不同之处是插齿刀上有前角和后角，以便切削齿轮，为了得到它的后角并保证在刃磨后不影响齿形，所以把插齿刀设计成连续变位直齿齿轮的形式。因此在垂直于插齿刀轴线的各个截面上，变位系数、顶圆直径和齿厚都不相等。在某一截面上变位系数为零，这个截面叫原始截面。在原始截面中，插齿刀的分圆齿厚、齿高、顶圆直径及根圆直径均为标准数值。 标准插齿刀的精度按国际标准分为AA级、A级和B级3种，在通常条件下分别用于加工6、7和8级精度的齿轮。插齿刀的设计重点在变位系数的确定。变位系数越大，那么加工出来的齿轮表面精度越高。但是变位系数的增大会相应的带来两个问题。第一是插齿刀的齿顶变尖使

15、刀具的耐用度降低；第二是插出齿轮的齿根过渡曲线与啮合齿轮的齿顶发生干涉。所以在设计时我们要充分的考虑这两个因素，以确定变位系数的最大值。 变位系数越小，则有利于插齿刀的重磨次数，即可提高使用寿命。但的减小又会引起两个问题。第一是加工少齿数的齿轮时，容易产生根切；第二是加工多齿数齿轮时易产生顶切。因此设计插齿刀时也必须考虑这两个因素，以确定变位系数的最小值。最大变位系数的确定，可参考以下的几道公式：(1) 齿顶变尖的限制：(2)齿轮过渡曲线干涉的限制： 式中 被切齿轮与共轭齿轮啮合时的中心距；被切齿轮与共轭齿轮啮合时的啮合角；共轭齿轮的齿顶圆半径；共轭齿轮的基圆半径；插齿刀切削齿轮时的中心距；插

16、齿刀切削齿轮时的啮合角；插齿刀齿顶圆半径；插齿刀基圆半径；齿轮分圆压力角； 被切齿轮与共轭齿轮齿数； 被切齿轮与共轭齿轮变位系数。最小变位系数的确定，也可参考以下的几道公式：(1)齿轮根切的限制：齿轮的齿数越少或它的变位系数越小，越易发生根切。当插齿刀的齿数越多、变位系数越小以及齿顶高越大时，越易发生根切。(2)齿轮顶切的限制：式中 插齿刀切齿时保证被切齿轮不发生顶切的最小啮合角； 被切齿轮齿顶圆和基圆半径。确定最小变位系数的方法，先求出保证被切齿轮不发生顶切的值，然后代入限制根切的不等式进行计算。如果不等式成立，则此时的可以保证不发生顶切和不发生根切。如果不等式不成立，则将发生根切。那就要相

17、应的增大然后重新计算。当不等式左右相等时，即为最小值。 另一重点是插齿刀前角和齿形的修正。插齿刀有前角可以改善切削条件，但这将造成齿形误差，必须修正齿形以减少齿形误差。插齿刀切削齿轮时，切削刃上下运动的轨迹包络形成齿轮的渐开线齿形。故切削刃在基面上的投影应是渐开线才没有理论上的误差。但是由于有了前角和变位，这种误差就不可避免。如下为修正公式： 式中： 修正后齿形角； 分圆压力角；齿顶后角；前角。 附：MAAG制和径节制模数，以弥补公制数离散点间隔过大的缺陷。MAAG制模数部分系列如下表：5系列5.15.25.35.45.55.65.75.85.96系列6.16.26.36.46.56.66.7

18、6.86.92.2设计计算根据以上所给的已知条件，求解相应碗形插齿刀的参数，如下为计算过程：1. 已知条件：1）前角；(通常情况下取)2）齿顶后角：(通常情况下取)，则3）齿数：4）齿顶高系数：5）最大变位系数：2. 计算过程1） 允许齿厚 2） 计算参数 3）共轭齿轮的啮合角： 故 4）共轭齿轮中心距： 5）被切齿轮和插齿刀的啮合角： 故 6）被切齿轮和插齿刀的中心距： 7）插齿刀齿顶圆半径： 8）插齿刀基圆半径： 9）计算参数： 由于22.934小于24.735故符合要求，得10) 保证被切齿轮不发生顶切时插齿刀与被切齿轮的最小啮合角： = 故 11）保证被切齿轮不发生顶切时的最小变位系数

19、： =-0.7212）验算插齿刀在切削齿轮时是否发生根切： = =150.770 = = 66.673判断 = 18.424 0故符合要求，所以取 = -0.7213）原始截面到前端面距离： 由于= 0故 = 014）厚度B： B的尺寸受到工艺因素的限制，特别是小模数插齿刀，B值不宜太大。查手册取B =40，=2815）修正后齿形角： tan = = =0.4493608=24.19728=241150 cos=0.9121396 sin=0.409879716）侧刃后角：tan=sintan= 0.40987970.1051042 =0.0430801 =22817）分圆直径： =m=6.1

20、21 =128.10018）齿形角修正后的基圆直径： = =128.1000.9121396 =116.84519）原始截面齿顶高： =1.156.1 =7.0220）原始截面分圆弧齿厚： =9.58221）原始截面齿全高： =2=27.02 =14.0422）前端面齿顶高： =7.0223）前端面分圆弧齿厚： =9.58224)前端面顶圆直径： =+2=128.10027.02 =142.1425) 前端面根圆直径： =142.14214.04=114.0626) 前刀面齿顶高：= =7.05 其它结构尺寸查手册选取27) 距前端面2.5mm处进行齿形检验顶圆上的展开角： cos=0.825

21、0922=34.40216=3424 tan =0.6847696=57.29578 tan=57.295780.6847696=39.23441=391428) 距前端面2.5mm处进行齿形检验齿形有效部分起始点展开角： tan=0.1836501=57.29578tan=57.295780.1836501 =103129) 距前端面2.5mm处进行齿形检验有效部分展开角： =39141031=284330) 距前端面2.5mm处进行齿形检验齿根圆压力角： =0 由于 故 cos=1 inv=031) 距前端面2.5mm处进行齿形检验根圆齿厚：32) 距前端面2.5mm处进行齿形检验根圆齿间

22、宽： =5.52(11.5)3.3、设计图1. 二维结构图如下：2. 三维结构图如下：4、 齿轮刀具加工工艺设计及成形刀具设计4.1工程机械齿轮滚刀加工工艺设计 本设计非标齿轮滚刀采用高速钢W6Mo5Cr4V2，硬度为6366HRC，该钢具有碳化物细小均匀、韧性高、热塑性好等优点。由于此材料含W、Mo故提高了回火稳定性，但是须经过一次淬火、三次回火才能达要求，所以在工艺设计热处理中要考虑这个问题。原材料须经过锻造使晶粒细化，同时要愋慢冷却避免形成马氏体。为了便于加工，还必须退火以降低硬度(一般采用等温退火)。退火之后会形成索氏体和细粒状碳化物。当车削加工完成之后，需淬火(盐浴炉12101230

23、或箱式炉12101230）、回火（540560）以提高硬度，符合刀具的硬度要求。其中要注意加热时要在盐炉中，还须预热（需730840）两至三次，采用油淬火。进行多次回火使其弥散硬化。南 华 大 学 机 械 工 程 学 院 零 件 加 工 工 艺 卡图 号零 件 名 称材 料级齿轮滚刀W6Mo5Cr4V2工序号工 序 名 称 及 内 容设备型号工装夹具、刃具、量具工时定额备 注一下料G4028 二锻造：锻造尺寸至206206206mm65Kg的空气锤自由锻三正火四车:清一端面，车大部分外圆见光； 调头，清另一端面，打中心孔。CA614030五钻：钻内孔至尺寸56mmZ3515六车：车内孔至，车

24、端面长度至200.6mm，车外圆 至，内凹位镗出至尺 寸，两轴台外圆尺寸至 。CA61401.00七磨：磨内孔至。M212020八磨:穿心轴磨大外圆至， 磨两端面至尺寸200.3mm.。M131锥度心轴20九插：插键槽至尺寸（注意内孔留磨 量），去毛刺，倒角。B52525十车：车螺旋槽，分圆齿厚尺寸至 16.23mm，槽深至尺寸。CA6140成型车刀、带键心轴2.40转工序1.00十一铣：铣容屑槽，按图至尺寸。X62W带键心轴1.30十二钳：去不全齿，去毛刺。10十三铲齿：分圆齿厚尺寸至16.03mm， 前刀面铲留0.1mm。C8955成型铲刀、带键心轴2.30转工序2.00十四热处理:保证硬

25、度达63-66HRC十五磨：磨内孔至尺寸为 M2120开口薄壁轴套20十六研磨；研磨内孔至尺寸.1.00十七磨：穿心轴磨两轴台外圆及端面至 图示尺寸.M131锥度心轴20十八磨:磨前刀面。M6420D12等分分度盘25十九铲磨:按图至尺寸。C8955成型磨刀、带键心轴4.00转工序2.00二十送检万能渐开线检查仪、齿厚卡尺二十一液体喷砂二十二激光打标二十三浸蜡、包装工艺说明：1） 工序一锻造，由于非标准刀具是单件生产，锻造毛坯一般采用自由锻，所留的余量也较大。2）工序二正火的目的在于去应力，便于切削。3)工艺过程中所用锥度心轴其锥度为1:5000或1:3000。4）工序七是为了给车螺旋槽、铣容

26、屑槽、铲齿时提供小公差，减少偏心，避免铲磨时刀两侧受力不均匀。5)工序十、十一、十三用带键心轴是因为车螺纹槽、铣容屑槽、铲齿时切削力过大，用锥度芯轴容易打滑。工序十和工序十三在配挂轮时，值应取计算机默认值，而不是3.14，因为i值至少取到小数点后五位，3.14不一定达到精度。 6)工序十三铲齿时所用的成形车铲刀比滚刀容屑槽瘦窄。7)工序十中转工序用时1小时，主要是因为车螺旋槽时要配挂轮。配挂轮查参考文献【4】表4-45工序十车螺旋槽时所配的挂轮齿数比为 。8)工序十三、十九转工序用时2小时，主要是要配挂轮，调凸轮的升距。配挂轮查参考文献【4】表4-45工序十三铲齿时所配挂轮齿数比为。9)工序二

27、十二激光打标记4.2马格插齿刀加工工艺设计南 华 大 学 机 械 工 程 学 院 零 件 加 工 工 艺 卡图 号零 件 名 称材 料插齿刀W6Mo5Cr4V2工序号工 序 名 称 及 内 容设备型号工装夹具、刃具、量具工时定额备 注一下料G4028二锻造：锻造至尺寸14814846mm65Kg的空气锤自由锻三正火四车：车Ra 0.1内孔，Ra 0.2齿顶圆 的大部分及Ra 0.2外支承面， 一次装夹作出，Ra 0.1内孔留 ,外圆留，端 面各留，其余按图至 尺寸。C6101.20五滚齿：以Ra 0.2外支承面定位，找 正Ra 0.2的齿顶圆，走出齿 根斜度，K向分度圆齿厚 留。Y38走刀模板

28、留磨滚刀1.20转工序2.00六钳：去毛刺。10七热处理：保证硬度达63-66HRC。八磨：先找正Ra 0.1内孔和Ra 0.4内 支撑面，磨Ra 0.1内孔留 的留磨量，磨 Ra 0.4内支撑面、Ra 0.2前刀 面至图示尺寸，三个面一次装 夹作出。M2120开口薄壁套筒30九研磨：研磨Ra 0.1内孔至尺寸。1.00十磨：以Ra0.4内支撑面定位，磨Ra0.2 外支撑面。M212015十一磨：磨Ra 0.2外锥面至尺寸M131锥度心轴15十二磨：磨齿形至尺寸，保证K向齿厚Y7132专用插齿刀磨齿心轴4.00十三送检万能渐开线检查仪、齿厚卡尺十四液体喷砂十五激光打标十六浸蜡、包装工艺说明：1

29、）工序二锻造，由于非标准刀具是单件生产，锻造毛坯一般采用自由锻，所留的余量也较大。2）工序三正火的目的在于消除锻造时产生的内应力和提高切削性能。3）工序四内孔装夹用三爪卡盘反夹，外锥面、内孔、内支承面、前刀面一次装夹车出有利于保证外锥面、前刀面与内孔的同轴度及内支承面与内孔轴线的垂直度。4）工序五用滚齿机滚出锥底，按走刀模板走刀滚出锥底需实时监控百分表。转工序用时2小时，主要是安装走刀模板，百分表，留磨滚刀。5）工序八所用的开口薄壁套筒壁厚1mm左右。该工序可以改成在前刀面上磨出宽度为的环状平面，用于磨削外支承面时定位，然后在工序十一与工序十二之间加一道磨前刀面的工序。6）工序十一所用锥度心轴

30、锥度为1:3000或1:5000。7）工序十三用专用插齿刀磨齿心轴能保证极小的配合间隙，以减少间隙带来的加工误差。8）工序十三中的基圆直径，修正后齿形角，齿顶后角，侧后刀面的分度圆螺旋角，由参考文献【2】计算式9-13，得，由参考文献【2】计算式9-14得侧后刀面基圆螺旋角。转工序用时4小时，主要是要调基圆直径，基圆螺旋角。9）工序十五标记为：。4.3 成形车铲刀设计1. 成形车结构设计由齿轮滚刀二维图中的精确轴向齿形图，在考虑铲磨余量的前提下，车铲刀的形状应与齿轮滚刀单个齿的齿槽形状相同，其结构简图如下：成形车铲刀（顶刃后角为18）三维结构图为： 2.车铲刀廓形的CAM 采用电火花线切割加工

31、刀具是一种既经济又有效的方法，尤其是可以加工出传统方法无法加工的复杂几何形状的刀具。在电火花切割机上加工铲刀时，选用直径0.20mm的钼丝。成形车铲刀的加工方法有两种:偏摆钼丝法和偏工件法。（1）采用偏摆钼丝法加工在加工该车铲刀时，由于滚刀的轴向齿形角有272，车铲刀电火花加工将呈现大角度，将钼丝安装成一定角度，以前刀面中的齿形作为加工廓形，避免上下导向轮之间的距离过远，这样就避免了切割时钼丝露出过长，钼丝在加工过程中就不易因弯曲而产生振动，从而保证了切割精度。其过程为：将其廓形图形文件以.DWG格式保存，再讲文件导入CAXA系统，再以.EXB格式输出到线切割自动编程系统，就可以进行程序的编制

32、。其过程如下：先交互指定欲加工的廓形曲线及走线方向、加工侧边，并给出加工工艺参数，计算机自动生成走丝轨迹，给出走丝轨迹图形，计算机自动生成加工代码（3B代码），采用偏摆钼丝法的走丝轨迹图和加工代码如下： 走丝轨迹图其生成的3B代码如下：*CAXAWEDM -Version 2.0 , Name : 偏钼丝法.3BConner R= 0.00000 , Offset F= 0.10000 ,Length= 80.160 mm*Start Point = -5.00000 , 0.00000 ; X , YN 1: B 4929 B 71 B 4929 GX L1 ; -0.071 , 0.071

33、N 2: B 2970 B 2969 B 2970 GX L1 ; 2.899 , 3.040N 3: B 13455 B 26373 B 26373 GY L1 ; 16.354 , 29.413N 4: B 846 B 432 B 846 GX SR2 ; 17.200 , 29.931N 5: B 500 B 0 B 500 GX L1 ; 17.700 , 29.931N 6: B 0 B 950 B 518 GY SR1 ; 18.546 , 29.413N 7: B 13455 B 26372 B 26372 GY L4 ; 32.001 , 3.041N 8: B 2970 B

34、2970 B 2970 GY L4 ; 34.971 , 0.071N 9: B 5029 B 71 B 5029 GX L4 ; 40.000 , -0.000N 10: DD（2） 采用偏工件法 加工车铲刀时，采由精密正弦平口钳和正弦规组合成的双正弦规通用夹具，可方便快捷地加工出任意角度的车铲刀。加工时分别调整正弦规和精密正弦平口钳的角度。在线切割软件中得加工廓形的方法是：在三维软件中，生成工程图，以.dxf格式存盘，然后在线切割软件中读入，裁剪掉非刀齿廓形曲线，再将刀齿廓形曲线顺时针旋转90。加工时正弦规的偏摆角度按车铲刀的顶刃后角，精密正弦平口钳的偏摆角度为0。其走线轨迹图和3B代码如

35、下： 走丝轨迹图其生成的3B代码如下：*CAXAWEDM -Version 2.0 , Name : 偏工件法.3BConner R= 0.00000 , Offset F= 0.10000 ,Length= 77.637 mm*Start Point = -5.00000 , 0.00000 ; X , YN 1: B 4931 B 72 B 4931 GX L1 ; -0.069 , 0.072N 2: B 2969 B 2824 B 2969 GX L1 ; 2.900 , 2.896N 3: B 13455 B 25082 B 25082 GY L1 ; 16.355 , 27.978

36、N 4: B 836 B 463 B 846 GX SR2 ; 17.201 , 28.471N 5: B 498 B 0 B 498 GX L1 ; 17.699 , 28.471N 6: B 10 B 956 B 492 GY SR2 ; 18.545 , 27.979N 7: B 13455 B 25082 B 25082 GY L4 ; 32.000 , 2.897N 8: B 2969 B 2824 B 2969 GX L4 ; 34.969 , 0.073N 9: B 5031 B 73 B 5031 GX L4 ; 40.000 , -0.000N 10: DD五、设计总结5.1

37、设计心得通过本次课程设计，我了解了非标准齿轮滚刀，插齿刀的设计原理、设计过程、加工工艺过程以及车铲刀的加工。培养了我综合运用所学理论解决生产实际中刀具设计的能力，初步掌握了齿轮滚刀的设计计算方法，学会了绘制齿轮滚刀工具图，理解的插齿刀和滚刀的检验方法，同时也学会了使用各种设计资料、手册。在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的计算，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了我在计算时的知识粗心。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。 过而能改，善莫大焉。在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断修改，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次课程设计

38、终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在李老师的指导下，终于顺利完成了。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可！ 设计此齿轮滚刀重点在于参数计算和工艺设计。参数计算过程涉及到变位系数的选取以及齿形的修正。工艺设计过程中除了要了解加工程和原理之外，还要了解加工的经济性，所以工艺设时要充分的考虑到现场加工的条件，以及工人的加工水平。另外还要了解加工机床的性能。综

39、合、全面的做好一个设计是需要多方面的知识的，对于我现在这种水平来说，还有很多方面的因素没有考虑周全，也可以说经验不足。所以我很尽力的、很用心的去完成这个设计，尽量使自己能从中多学到知识和经验。 与组员之间的合作是一件很快乐的事情，只有彼此都付出，彼此都努力维护才能将作品做的更加完美。在李老师的辛勤指导下，纠正了设计计算以及画图中出现的许多错误，这次课程设计终于顺利完成了。衷心感谢指导老师及各位组员的帮助。5.2 现状及展望 影响滚齿加工后齿轮齿形精度的主要因素是机床、夹具、刀具的制造精度和磨损等，尤其以刀具制造误差影响最大。提高滚刀的制造精度和耐用度是提高滚齿加工质量的关键。硬质合金滚刀和小直

40、径滚刀已开始应用生产，但目前这两类滚刀的结构及几何参数、滚刀的制造工艺和滚刀的重磨齿形精度等问题有待进一步改进和研究。中国第一把插齿刀是20世纪60年代出现的，这说明了在技术发展中，我们还远比不上发达国家。目前国内刀具技术的整体发展水平与欧洲国家仍有较大差距。但近年来国内工具厂通过不断进行技术改造，刀具设计制造水平已有长足进步，某些技术领域和产品品种已接近或达到国外先进水平，如汽车变速箱齿轮滚刀、发动机连杆拉刀、压缩机专用拉刀、复合齿形渐开线花键拉刀、剃齿刀等刀具品种已达到较高质量水平，具有了一定的市场竞争能力。国外齿轮制造技术相对比较成熟，早期就有学者对滚刀的设计进行研究，其发展水平相对较高

41、。如磨前滚刀，其设计和使用已有百年的历史，意大利SU、西班牙FHUSA等公司的磨前滚刀都已得到广泛应用，代表着世界先进水平。Frandkin.E.i和Cherkashin.V.P对几种能在被加工齿轮根部产生根切的滚刀设计方案进行比较，并分析了各自的优缺点；H.H.Mabie等对用于加工非标准中心距啮合的直齿轮的滚刀设计进行了研究，其中利用了数值技术；D.H.Kim从参数化设计的角度对滚刀进行了研究，其在文中还分析了滚刀设计误差对齿轮加工的影响。此外，对于一些新型滚刀和特殊形状滚刀，国外学者也有所研究。我国的滚刀设计技术起步较晚发展也较缓慢，但由于滚刀的重要性，很多学者及企业技术人员都不断地对其进行研究，目前，国内在滚刀设计方面也取得了很大的成就。样选文、余功炎等从滚齿加工提高生产效率的角度出发，论述了当前滚刀的设计的两种发展趋势，一是采用新型的高硬度合金材料，以提高滚切线速度。进而缩短滚齿时间；另一种发展趋势是将滚刀外径向小直径方向设计，并在文中给出了后一种发展趋势的理论依据。李威、刘延军等从齿轮啮合和滚刀设计的基本原理出发，提出了非对称渐开线圆柱齿轮滚刀的设计方法，实现了非对称齿轮滚刀的参数化实体模型，为进一步进行双压力角非对称齿廓齿轮的研究提供了有效的加工设计方法。唐超军应用空