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楼主: woodee
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精密塑胶圆柱齿轮鼓形修型的工艺原理

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 楼主| 发表于 2013-9-6 17:18 | 显示全部楼层
关于电极补偿的压力角修正问题

为补偿电极损耗而导出的电极滚刀的压力角修正,经常见到下面两张图:

                               
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电极补偿.PNG

其论据由来是根据放电机理:曲率半径小处最先击穿。
于是根据渐开线曲率半径公式,导出压力角修正公式。
但是,如果稍加仔细看看两篇论文(《内螺旋齿轮电火花加工的齿形误差分析》《齿轮模具电火花展成加工电极的研究》)的表述,两者的补偿目标正好相反,前者说“在电极齿轮齿根部分的损耗大于齿顶部分的损耗”,后者说“电极齿轮的齿顶部分损耗大于齿根部分的损耗”。可见,压力角修正公式或许有道理(因为得到两者的认可),但推到的机理是有问题的。

更何况,两者都没有考虑齿根过渡曲线部分的形状对放点的影响,如下图示:
ptcgrEreal01.png
事实上齿根过渡部分是足够大,一般都会超过1/3齿高,所以不能忽略。
更何况,齿根过渡曲线相对渐开线而言,曲率是负值,比尖角还要小,放电损耗怎能不考虑呢?还有,摆动电极法进行电火花加工,齿根过渡部分本身有了内凹(模数1有0.015~0.02),这部分的影响亦应考虑在内。
其实,放电击穿频度、电场密度、放电介质、电极运动方式以及放电间隙的大小,综合影响着模腔齿形,单单从渐开线曲率半径来推导电极补偿量,数值是不可能准确的。
另外,塑胶收缩过程中,齿顶、齿根处收缩量是有差别的,这同样会影响齿形。
我以为,减小精打放电间隙(比如≤0.01mm),可以综合解决问题。对于精度要求高的齿轮,通过定制齿廓修形滚齿刀的办法,应该更实际





 楼主| 发表于 2013-9-7 15:32 | 显示全部楼层
电极齿轮的窜刀加工

要想一种收缩率用一把滚刀,去加工不同摆动、放电侧隙的电极齿轮,必须采取窜刀法加工。
窜刀有两种途径实现
一是工件不动,滚刀沿着轴线窜动一小段距离;
二是滚刀不动,工件转动一个角度。
对CNC滚齿机来说,两者都容易实现,只需键入数值编程即可。
推荐CNC滚齿机采用转动角度法。

窜刀加工电极示意如下:
1. 滚到径向尺寸
ptcgEHob00.gif

2. 滚切右齿面
ptcgEHob01.gif

3. 滚切左齿面
ptcgEHob02.gif
 楼主| 发表于 2013-9-8 18:59 | 显示全部楼层
电极与型腔关系的示意图:
0ptcgEDasm_Aug13.png
发表于 2013-11-22 16:17 | 显示全部楼层
精彩的分析、鼓形实现噪音的低减、特别是斜齿因为少枚数根切的干涉!
敬佩!

点评

鼓形齿不能解决干涉问题!两个方面的问题,不能混为一谈!  发表于 2014-4-4 09:03
发表于 2014-4-2 09:42 | 显示全部楼层
版主说得很透彻!在学习当中!!!
发表于 2016-5-21 17:10 | 显示全部楼层
Woodee:你是在那个公司啊,好久就想设计鼓形齿的塑胶齿轮了
但没公司开的出模具的
发表于 2016-12-25 12:46 | 显示全部楼层
精密塑胶圆柱齿轮鼓形修型他,太需要了,非常感谢
发表于 2016-12-29 17:30 | 显示全部楼层
我目前已经基本解决电极和放电的工艺技术问题,后面准备考虑试一次,关键是要处理脱模的难度。一但出现脱模困难,就前功尽弃了!

点评

好的!期待!  发表于 2016-12-29 23:36
发表于 2017-6-16 11:58 | 显示全部楼层
经过近半年的试验,塑料直齿轮、斜齿轮和内齿轮的齿形、齿向修形方法都是可以的。
我自己做了直齿轮的齿向修形、斜齿轮的齿形和齿向修形、内直齿轮的齿形修形。从测试的结果看,对注塑影响不大,但是对改善齿轮收缩和降低噪音的效果不错。
发表于 2017-7-7 23:56 | 显示全部楼层
谢谢无私分享
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