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（长春职业技术学院工程技术分院 吉林长春 130033）
摘 要：该文承接前文《用Auto CAD 软件进行齿轮范成实验的仿真》,是其内容的扩展.着重介绍以齿轮形道具（如盘形插齿刀）为切齿刀具,进行齿轮范成实验的仿真的方法步骤及其原理.
关键词：齿轮范成 仿真 Auto CAD软件
中图分类号：TH132.41 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2013)12(b)-0247-01
所谓齿轮范成,指的是切齿刀具与齿轮毛坯的相对运动.这种运动应符合分度线处纯滚动的原理.而刀具有齿条形和齿轮形之分.我们常用的范成仪就是以齿条作刀具.关于用齿条形刀具在计算机上进行齿轮范成,已在《用Auto CAD软件进行齿轮范成实验的仿真》一文中论述过,本文将以齿轮形刀具作为切齿工具,介绍一下在计算机上用Auto CAD软件进行齿轮范成实验仿真的方法步骤及原理.
1.准备工作
(1)绘制待范成的渐开线标准直齿圆柱齿轮的毛坯图.
设齿轮基本参数为：模数为5mm,齿数为20,分度圆压力角为20°,齿顶高系数为1径向间隙系数为0.25.用Circle命令绘出齿轮毛坯的分度圆、齿顶圆和齿根圆.
(2)根据齿轮基本参数,设计并绘制齿轮形切齿刀具：设切齿刀具齿数为25.
①用Circle命令绘出刀具的基圆.
②绘制刀具渐开线齿廓图；
1.)交替用Line和Rotate命令,绘制10条渐开线的发生线.
2.)用pl命令,过各发生线的端点绘制多义线.
3.)用Pedit→Fit命令,过多义线顶点生成一条平滑曲线,即刀具的渐开线形齿廓.
(3)用Circle命令绘出分度圆、齿顶圆和齿根圆.
(4)用Arc命令绘出齿顶和齿根处圆角.
(5)根据计算,用Trim命令修整出半个齿形,并删除多余的线条.
(6)用Mirror命令,生成一个完整的齿形.
(7)用Array→Polar命令,在整个圆周上生成齿形,成为一个完整的齿轮形切齿刀具.用Block命令,将齿轮形刀具的图形赋名制成图块,例如取名PD01.插入基点（Insertion base Point）选在刀具中心.
2.范成仿真
2.1 方法步骤
把刀具图块一次次调出,插入到轮坯图中,并在每步操作中都使轮坯连同插入的刀具图形和刀具图块自身各作相应的转动,使轮坯和刀具在分度圆处作纯滚动,这就是我们的操作思路,现分步介绍如下.
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2.1.1 用Insert命令将齿轮形刀具图块PD01调出,插入到轮坯图中,插入点（Insert Point）的选择,应使刀具分度圆与轮坯分度圆相切.
2.1.2 用Rotate命令,使轮坯与插入的刀具图形一起绕轮坯中心旋转一个角度.
2.1.3 用Insert命令再次将刀具图块PD01插入到轮坯图中,插入点与步骤1的插入点为屏幕上同一点.在提示行中,对x scale factor<,1>,用空回车响应；对y scale factor<,缺省值等于x>,用空回车响应；对Rotation angle<,0>,用输入一个角度b响应,使b等于-4°
2.1.4 循环按步骤2和步骤3的命令操作72次,即可范成出一个完整的齿轮.本文只操作近20次,范成出5～6个完整的齿形.用Explode命令将范成图炸开,再用Eraes命令删除范成图中刀具的分度圆,便成为规范的范成图.
2.2 仿真原理
因为在把刀具图块插入到轮坯图中时,我们使刀具和轮坯的分度圆相切,刀具的插入基点为其中心,每次插入的插入点为屏幕上的同一点,即刀具在插入时,其中心在屏幕上的位置不变,轮坯中心在整个操作过程中也始终为屏幕上同一点.这就意味着在整个操作过程中,刀具与轮坯的中心距保持不变,它们的分度圆始终保持相切.并且,在每一次操作中轮坯与刀具的转角又符合z’b’等于-zb.这就说明它们对滚过的分度圆的弧长相等,即刀具与轮坯的分度圆在作纯滚动,恰好符合范成原理.
3.几点说明
(1)改变插入点位置,即改变刀具与轮坯的中心距,可范成、负变位齿轮.
(2)在绘制刀具的渐开线发生线时和在范成过程中,应反复巧妙地使用交点捕捉和取消交点捕捉的设定,才能顺利地进行刀具的绘制的范成图的绘制.
(3)用Copy命令代替Insert命令,也能实现范成运动,绘制范成图.当采用copy命令式,刀具图形存在于屏幕上,不制成图块.每次（第一次除外）拷贝前,应使刀具旋转b角,其余操作与用Insert命令相同.
4.结语
(1)刀具图块在轮坯图上每插入一次,就相当于一次切削运动.刀具的齿形就相当于切痕留在轮坯图中.在不断插入的过程中,刀具的齿形就包络出齿轮的齿形.这与用范成法切齿（插齿）过程是一样的,所以我们称之为齿轮范成实验的仿真.
(2)通过本篇的论述,更进一步反应了利用微机进行齿轮范成实验仿论文范文范文性.刀具既可采用齿轮形的,又可采用齿条形的,齿轮参数也可任意设定,不受范成仪规格的限制.所以我们说利用计算机进行齿轮范成实验的仿真,灵活、方便、可操作性强.
参考文献
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[2] 王湘江.CAD在齿轮设计中的应用[J].CAD/CAM计算机辅助设计与制造,2001(6).
总结：关于免费刀具齿轮论文范文在这里免费下载与阅读,为您的刀具齿轮相关论文写作提供资料。
齿轮加工刀具引用文献:
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[2] 齿轮箱和加工工艺自考开题报告范文 齿轮箱和加工工艺类论文范文集5000字
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