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用AutoLISP程序设计盘形齿轮铣刀渐开线齿形

摘要：介绍了用AutoCAD 内嵌的AutoLISP 程序设计盘形齿轮铣刀渐开线齿形的原理及方法，并给出了设计实例。

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图1 盘形齿轮铣刀截形

1 引言

图1所示的盘形齿轮铣刀结构简单、使用方便，被广泛用于中、小模数齿轮的小批量加工或修配。但由于这种铣刀渐开线齿形的设计和加工存在较大理论误差，因此被加工齿轮精度较低。盘形齿轮铣刀渐开线齿形的设计方法通常是在渐开线范围内选取6～20个点，通过计算或查表得出每个点的坐标，然后依次连接各点，即可得出近似的渐开线齿形(检验样板也可按此方法设计)。这种设计方法存在一定缺陷，如取点过少，则设计精度不高；如取点过多(远多于20点)，则计算繁琐，且得到的近似渐开线齿形不便于采用高精度数控机床进行后续加工。为此，本文采用AutoCAD内嵌的AutoLISP程序来设计直齿圆柱齿轮盘形铣刀的渐开线齿形。该方法可获得理论精度较高的渐开线，且便于齿形的后续数控加工。

2 设计原理与方法

  1. 渐开线上任意点的坐标计算
    直齿圆柱齿轮盘形铣刀的齿形如图2所示。图中，曲线BD为渐开线，其中BA部分与被加工齿轮的渐开线齿廓相同，AD部分为齿顶圆以上的渐开线，是专为铣刀增设的部分，其取值根据不同的设计资料而有一些差异。可认为AD 的大小与齿轮模数m 有关，此处取rd=ra+0.2m。设被加工齿轮中心为坐标原点，oy 为齿槽对称线，则有
    wx=wb+qx=wb+invax (1)
    式中：ax=arccos(rb/rx)
    wb=w-inva
    由图2 可知：
    w=(p-4xtana)/2z+∆s/mz (2)
    式中：∆s——分度圆齿厚减薄量(一般取∆s=0)
    z——齿数
    m——模数
    x——变位系数

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    rd.最大圆半径 r.分度圆半径 ra.齿顶圆半径 rb.基圆半径 rf.齿根圆半径 rx.任意点圆半径

    2008/3/14 | 程序设计,齿轮,铣刀,渐开线,齿形 | PDF
    网络环境下图形输出管理的完整解决方案

    2008/3/14 | 特种,激光,加工,技术发展,现状,展望 | PDF
    精密加工和超精密加工的发展趋势和技术前沿

    一、网络环境下图形输出存在的问题

    　　随着CAD技术在工程设计领域的日益普及，越来越多的工程设计部门建立了CAD网络。怎样管理CAD网络，发挥网络优势，使其在工程设计的各个环节中产生最佳效益，是工程设计部门负责人和广大设计人员共同关心的问题。

    2008/3/14 | 网络,环境,图形,输出,管理,完整,解决,方案 | PDF
    日益重要的测量技术

    为了适应已发生根本变化的市场，制造业正在大力开发具有更高附加值的产品。在产品开发中，测量技术的作用显得日益重要。目前在精密计量检测领域，测量精度已从原来的微米量级发展到纳米量级，对更微细加工形状的检测也受到更多关注。不但对产品的精度质量如形状尺寸、表面粗糙度、圆度等提出了更高的检测要求，而且用于验证加工机床本身精度的各种检测技术也在不断进步。

    质量管理对测量技术的需求

    2008/3/14 | 日益,重要,测量,技术 | PDF
    特种激光加工技术发展现状与展望

     

    国外激光加工设备和工艺发展迅速，现已拥有 100kW 的大功率 CO2 激光器、 kW 级高光束质量的 Nd:YAG 固体激光器，有的可配上光导纤维进行多工位、远距离工作。激光加工设备功率大、自动化程度高，已普遍采用 CNC 控制、多坐标联动，并装有激光功率监控、自动聚焦、工业电视显示等辅助系统。

    激光制孔的最小孔径已达 0.002mm ，已成功地应用自动化六坐标激光制孔专用设备加工航空发动机涡轮叶片、燃烧室气膜孔，达到无再铸层、无微裂纹的效果。

    激光切割适用于由耐热合金、钛合金、复合材料制成的零件。目前薄材切割速度可达 15m/min ，切缝窄，一般在 0.1 ～ 1mm 之间，热影响区只有切缝宽的 10% ～ 20% ，最大切割厚度可达 45mm ，已广泛应用于飞机三维蒙皮、框架、舰船船身板架、直升机旋翼、发动机燃烧室等。

    激光焊接薄板已相当普遍，大部分用于汽车工业、宇航和仪表工业。激光精微焊接技术已成为航空电子设备、高精密机械设备中微型件封装结点的微型连接的重要手段。

    激光表面强化、表面重熔、合金化、非晶化处理技术应用越来越广，激光微细加工在电子、生物、医疗工程方面的应用已成为无可替代的特种加工技术。

    激光快速成型技术已从研究开发阶段发展到实际应用阶段，已显示出广阔的应用前景。

    国内 70 年代初已开始进行激光加工的应用研究，但发展速度缓慢。在激光制孔、激光热处理、焊接等方面虽有一定的应用，但质量不稳定。目前已研制出具有光纤传输的固体激光加工系统，并实现光纤耦合三光束的同步焊接和石英表芯的激光焊接。完成了激光烧结快速成型原理样机研制，并采用环氧聚脂和树脂砂烧结粉末材料，快速成型出典型零件，如叶轮、齿轮。

    激光加工技术今后几年应结合已取得的预研成果，针对需求，重点开展无缺陷气膜小孔的激光加工及实时检控技术、高强铝 ( 含铝锂、铝镁 ) 合金的激光焊接技术、金属零件的激光粉末烧结快速成型技术、激光精密加工及重要构件的激光冲击强化等项目的研究。实现高温涡轮发动机气膜孔无缺陷加工，可使叶片使用寿命达 2000 小时以上；以焊代替数控加工飞机次承力构件，以及带筋壁板的以焊代铆；实现重要零部件的表面强化，提高安全性、可靠性等，从而使先进的激光制造技术在军事工业中发挥更大的作用。

    向高精度、高效率方向发展
    随着科学技术的不断进步，对精度、效率、质量的要求愈来愈高，超精密加工技术就是要向加工精度的极限冲刺，应该说，这种极限是无限的，当前的目标是向纳米级进军，而现状是处于亚微米级水平。
    图0-13表示了超精密加工理论基础和应用技术的发展，提出了量子技术、量子能量的利用，并将和太空技术联系起来。

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    2008/3/14 | 精密,加工,发展趋势,技术,前沿 | PDF
    国外激光加工技术的发展和应用

     

    激光是本世纪的重大发明之一，具有巨大的技术潜力，专家们认为，现在是电子技术的全胜时期，其主角是计算机，下一代将是光技术时代，其主角是激光。激光因具有单色性、相干性和平行性三大特点，特别适用于材料加工。激光加工是激光应用最有发展前途的领域，国外已开发出20多种激光加工技术。激光的空间控制性和时间控制性很好，对加工对象的材质、形状、尺寸和加工环境的自由度都很大，特别适用于自动化加工。激光加工系统与计算机数控技术相结合可构成高效自动化加工设备，已成为企业实行适时生产的关键技术，为优质、高效和低成本的加工生产开辟了广阔的前景。

    一、激光加工技术的应用

    2008/3/14 | 国外,激光,加工,技术,发展,应用 | PDF
    滚动轴承CAD/CAM集成系统的开发

    滚动轴承CAD/CAM集成系统的开发
    2008/1/24/09:54  
    1引言
    2008/3/14 | 滚动轴承,集成,系统,开发 | PDF
    Heidenhain iTNC 530数控系统与高速模具加工

    引言

    高速加工（HSM或HSC）是二十世纪九十年代迅速发展应用的先进加工技术。通常是指高的主轴转速（10,000-100,000r/min）、高的进给速度(40m-180m/min)下的铣削加工。高速加工在实际应用中能解决新材料的加工问题，适应表面质量高、精度高、形状复杂的三维曲面加工，减少和避免效率低的电火花加工，解决薄壁零件的加工问题，数控高速复合加工还可以减少搬运与装夹次数，避免重复定位带来的加工误差等，既提高了加工质量，又提高了加工效率。高速加工技术逐渐应用于加工铸铁和硬铝合金，尤其是加工大型覆盖件冲压模、锻模、压铸模和注射模。目前国际上高速切削加工技术主要应用于模具、航空航天和汽车工业等复杂曲面的加工领域。国内高速切削加工技术的研究与应用始于20世纪90年代，也是主要应用于模具、航空航天和汽车工业，但采用的高速切削CNC机床、高速切削刀具和CAD/CAM软件等以进口为主。

    2008/3/14 | 数控,系统,高速,模具,加工 | PDF
    宝石加工用金刚石压牙锯片研制动态

     1  引言  

         目前，国内、国际优质石材及玉石的市场发展活跃，经济发展前景很广阔，因而刺激和带动了相关加工工业的飞速发展。就加工难度而言，玉石的加工难度最大。一般珍贵石材如绿松石等莫氏硬度为3～4.5,而玉石中软玉的莫氏硬度为4.5～5.5，硬玉如缅甸翡翠等的硬度为6.5～7。通俗地讲，玉料愈珍贵，其加工难度愈大。因为除了硬度高这一原因外，珍贵玉料都有要求切缝细、切面美观、玉料损失削地的苛刻要求。 
         国际国内玉石、宝石等硬质贵重材料的切割锯片产品制造通常有下述两类技术途径：

    2008/3/14 | 宝石,加工,金刚石,锯片,研制,动态 | PDF
    Kinco伺服在金丝拉丝机上的应用

     

    一、概述

    2008/3/14 | 伺服,金丝,拉丝,机上,应用 | PDF
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