《LM-齿轮及齿轮刀具工作平台》简介
《LM-齿轮及齿轮刀具工作平台》是根据齿轮理论知识结合工作实践及工作中的实际需求,以计算机语言为载体开发的一款集齿轮设计、刀具设计与验算于一体的软件。
一、功能模块:
1、平行轴齿轮副计算
输入主、从动齿轮基本参数,通过程序后台运算,可将齿轮副的几何参数全部计算出来,重点:侧隙、SAP、倒角后齿顶厚度(验证齿顶是否变尖);对于单个齿轮可计算出法面、端面各参数及任意圆处参数;
2、齿轮齿厚换算
可对内、外齿轮的齿厚进行换算:变位系数、法向齿厚、跨棒距、跨齿距四种齿厚在同一平台界面上实现轻松转换;对跨棒距量棒与齿顶、齿根的干涉进行校验;内齿轮跨任意齿M值计算;
3、标准齿设计
输入齿轮参数、标准齿轮齿数、齿厚可设计出标准齿的各项基本参数,并验证齿顶是否变尖及啮合中心距;
4、滚刀设计
输入工件参数及滚刀外径可计算出滚刀(含变压力角滚刀)、剃前滚刀的齿高、齿厚、凸角、齿顶圆弧、修缘位置与角度等,并能计算出此滚刀理论加工出的齿形渐开线起始圆直径;
5、滚刀验算
输入工件及滚刀参数可计算出最终工件的齿根、顶圆直径、有效起始点直径(滚、剃)、倒棱点直径(滚、剃)、齿根过渡曲线挖根量,并能校验滚刀的通用性(滚刀借用),计算齿加工后齿根最小圆弧用以校核齿轮强度,计算滚刀最大沉切位置用以剃齿刀修磨;
6、剃齿刀校核
输入工件及剃齿刀基本参数,可校核新剃齿刀的实际顶隙和超越量,并能计算剃齿刀重磨参数:剃齿刀加工齿轮所需的有效起始点、终止点直径、顶圆直径、齿顶间隙、齿顶超越量、以及剃齿中心距;并能根据齿轮齿形上任意点直径计算出剃齿刀对应的点,用于剃齿刀多点修形;
7、滚轧花键:
计算滚轧前花键毛坯直径;
8、倒锥齿插齿工艺
计算插齿机床零件轴倾斜角度,在机床角度固定的情况下新、旧刀所加工出的齿侧锥角度;
8、双联齿轮滚齿干涉校验
通过对滚刀的初步设计,对双联位置的台阶进行分析,确定加工是否干涉,提高产品的可加工性校验;
9、双联齿轮剃齿干涉校验
通过对剃齿到外径、螺旋角的选择(主要是确认轴交角),校验加工过程中剃齿刀是否会与双联位置发生干涉;
10、其他
实际工作当中常用到的一些小计算模块,后期会不断更新。
二、项目应用领域及实施效果
1、实践中应用:
已应用于各项目滚刀、剃齿刀的图纸校核、确认等工作;
已应用于我公司内部诸多项目标准齿轮设计;
剃刀模块已应用于剃齿刀的重磨;
齿厚换算软件已应用产品设计及工艺过程中;
2、熟练掌握后的扩展应用:
实例:XXX项目二档齿轮副因产品设计原因,以至于刀具无法设计。综合运用此软件齿轮副设计模块与滚刀模块进行分析优化,重新修正齿轮关键参数:齿圆直径、齿顶倒角直径、根圆直径、渐开线起始圆直径,参数修正后客户重新校核强度满足产品特性,同时满足了加工性能,降低时间节点拖延及成本浪费的风险。
实例二:与公司MASTA软件结合,完成齿轮实际强度校核。
结合齿轮粗、精加工工艺初步设计滚刀齿形,将滚刀的实际齿形参数代入MASTA中齿轮强度进行校核,这样得到的数据更加贴近生产,已在公司外来图纸项目中得到应用;
锥度齿插齿倾斜角度可引申用于计算锥度齿任意轴向截面齿厚;
熟练掌握并应用此款软件可预防、解决系列齿轮开发、加工中的问题,提高工作效率并减少出错率,方便日常工作,同时可促进设计、工艺人员对工艺、设计方面知识的了解,大幅度的提升人员素质。
三、创新性与先进性
1、滚、剃刀的匹配:
一般刀具厂家的滚、剃刀的设计及制造是分开的,很难做到匹配,此款软件集滚刀、剃刀程序于一身具备此项功能;
2、功能模块全,贴近实际工作
包含圆柱齿轮设计、工艺、刀具等诸多功能,具备圆柱齿轮设计、加工所有关键尺寸的计算;
3、软件操作方便性(滚刀模块):
国内工艺人员或刀具厂(以重庆工具厂为例)开发的滚刀设计模块,采用的是某种计算机语言调用cad进行展成模拟,通过找交点的方式找到实际加工的点:SAP、EAP等;此款软件完全通过数学模型的计算得到实际加工的点,可以在自身界面下实现所有计算,无需再安装、调用其他软件,操作简捷、方便;
四、可靠性
1、计算准确性
齿轮计算模块与英国SMT公司的MASTA,KISSSoft等国际性软件对标,无误差; 刀具模块与意大利SU、美国Gleason、日本NACHI等知名刀具厂家对标,误差小于0.01mm ;
实例:为XX项目设计的二档齿轮副参数及刀具已经在Beta阶段生产中验证,理论设计与实践相符;
2、运行稳定性
此程序为绿色可执行文件,不需要进行安装,只要在Windows(XP、Win7)平台下安装Microsoft Framework 即可运行,经实践测试软件无异常出现。
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