齿顶倒圆几何题

一泉碎月

细节决定成败，大师的观点与我的想法很接近。设计的重合度与实际加工出来的，未必符合。

woodee

一泉碎月 发表于 2022-6-19 21:26
细节决定成败，大师的观点与我的想法很接近。设计的重合度与实际加工出来的，未必符合。

两年来设计了1000多套NGW，在这方面您才担当得起大师的称号啊！  

设计搞的细一点，是为了在出现问题后，更容易找到原因。

Bruce_Zhou

woodee 发表于 2022-6-17 22:54
不敢应老师称谓，大家都是同行。  

如果是微模数（Mn0.3以下）的顶切滚切齿轮，滚刀齿 ...

感谢老师耐心解答

henrymao

woodee 发表于 2022-6-6 10:26
以前我都是以端面圆弧来计算；最近更新计算表格，以更为准确的端面椭圆弧来计算。  
计算结果看来无误，但 ...

我好奇的是为什么端面椭圆弧是更为准确的？


因为有效齿顶圆的概念更多的为了控制使用渐开线的范围，至于有效齿顶圆到齿顶是斜角还是圆角还是椭圆我个人觉得很难产生本质差异。

对刀具设计而言，你齿顶设计为斜角，端面圆角还是端面椭圆好难制造难度也没有差别。

所以为什么椭圆弧会更好呢？

难道是因为计算结果和ug等三维软件倒圆后尺寸一致所以就是准确的？

我们用的国产的ANYCAD，齿轮造型是通过计算齿面点阵然后构建面最后成型的。我们的造型思路就是齿顶圆弧是端面圆弧。我们做的3d也和计算结果一致的。所以不明白端面圆弧不准确的地方在哪里？

henrymao

我要表达是渐开线有效齿顶圆概念其实很多大公司的齿轮都有，齿顶这个处理圆角也好，椭圆也好，斜角也好问题都不大，关键点是这个有效直径。所以没必要追求其形状的“准确”。

woodee

henrymao 发表于 2022-6-24 11:28
我好奇的是为什么端面椭圆弧是更为准确的？

以茅老师的功力，我想上几个我解题时的辅助线图片，就能说清楚：   

   
   
   
  
我前面说“以椭圆求解”，是思路。是因为倒圆端面曲线，与椭圆更接近。  
模拟实际加工对齿顶棱边进行倒圆，最简单的倒圆刀（比如铣刀）刀刃曲线，就是圆弧。  
对于斜齿轮，倒圆面是刀刃回转圆环面按齿轮螺旋参数走刀，所形成的无瞬心包络面。  
这包络面的端面曲线，准确说是 圆弧的螺旋扫略面。  
   
把齿顶倒圆的端面曲线，定为圆弧，当然可以。而且对设计者来说，这样处理较简便。  
但如此一来，倒圆刀刃曲线，就不是圆弧了，得按照包络求解。这样就把难点推给了工具厂的刀具设计，对否？  

woodee

henrymao 发表于 2022-6-24 11:42
我要表达是渐开线有效齿顶圆概念其实很多大公司的齿轮都有，齿顶这个处理圆角也好，椭圆也好，斜角也好问题 ...

我没有追求准确，我说的“更为准确”的含义，是更贴近实际和不给刀具设计添麻烦。  

henrymao

woodee 发表于 2022-6-24 17:04
以茅老师的功力，我想上几个我解题时的辅助线图片，就能说清楚：   

   

不知道是不是我的误解，你的意思是这个圆角是第二道工序以成型法做的么？

因为我这边的经历都是定做滚刀一次加工出来的。对滚刀来说好像圆弧，椭圆弧还是斜角需要展成获得刀具设计难度没差吧。
当然如果是二次铣刀加工，是需要包络获得。

当然像这种不重要的形状，在保证有效齿顶圆合格范围内，刀具做成圆弧去加工我认为是没有问题的。

至于斜齿成型刀具的设计，我们这边其实也有这块业务，我们的方法是利用计算机加工模拟技术，把要加工齿轮形状作为刀具，砂轮或者铣刀作为工件求得。所以我们第一步是构建齿轮的精确3d，然后通过程序就能获得成型刀具形状了。你斜角，圆角，椭圆对我们刀具设计难度来说反而椭圆更难。因为你的椭圆圆角我们没画过，估计齿轮3d造型的时候费时更多。所以你说的简化刀具设计难度还要看刀具厂走的技术路线。

其他刀具厂走的路线我不清楚，但是大概率和我们思路一样，齿面数据点明确的情况下刀具形状应该是可以自动生成的。所以大佬们在做创新的时候其实可以考虑下齿轮3d容易造型，数据点容易计算其实对我们来说刀具设计效率会更高。

所以你的这个方法，如果齿顶圆角是二道工序加工，且你提供给刀具厂家刀具图的，让刀具厂按你刀具图加工，那么你的方法优势蛮大的，简单方便，真的是做到会齿轮设计也能设计刀具。
如果只有齿轮图纸和圆角标注，没有刀具图，刀具设计由厂家做的，且同时还提要求这个圆角需要椭圆弧，按我们公司的刀具设计流程来说，是更加费事一点点的。

woodee

henrymao 发表于 2022-6-24 19:02
不知道是不是我的误解，你的意思是这个圆角是第二道工序以成型法做的么？

因为我这边的经历都是定做滚 ...

您没有误解，圆角是采用第二道工序成型法做的模型。  
之所以没有以顶切滚刀一次滚切出齿顶倒圆做模型，是因为同一把滚刀，加工不同齿数、甚至同一齿轮如果加工变位系数变化较大时（比如进刀多一点获得多一点侧隙），倒圆端面曲线变化较大。  
如果为了3D造型简洁容易，那么成型法当然是最方便的吧。  

倒圆做成端面圆弧，倒是有一个很大优点，那就是做摆动齿轮电极，因摆动轨迹是一个圆，于是之前端面圆弧+摆动量+放电间隙，计算起来方便不少。  

woodee

henrymao 发表于 2022-6-24 19:02
不知道是不是我的误解，你的意思是这个圆角是第二道工序以成型法做的么？

因为我这边的经历都是定做滚 ...

下午要外出，匆匆作答，现在补充。   
  


3D软件，应该都有倒圆操作命令，道理上讲，应该都采用的是“成型法”。  

国产的ANYCAD，给一条斜棱边倒圆，会采取端面圆弧切两边然后斜拉上去切掉棱边的做法？   
  
而且我没说端面圆弧法不正确或不准确，参看8楼的回复。  
  
我也没搞什么创新，那是搞理论者的追求。我题目很清楚，只是做几何题。