产形线与平面齿廓双自由度啮合滚棱加工方法

作     者：郭二廓 张洪川 周艺涵 陈明 

作者机构：江苏大学机械工程学院 常州江苏大学工程技术研究院 上海交通大学机械与动力工程学院 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金(52375056) 江苏省自然科学基金(BK20221234)资助项目 

主　　题：圆柱齿轮 双自由度啮合 滚棱加工 刀具设计 

摘      要：齿轮倒棱是一种采用特殊刀具对齿轮棱边进行切削或挤压成形的加工方法，能够减少齿轮棱边毛刺脱落和应力集中损伤齿面等问题，目前已成为新能源汽车高性能齿轮加工中必不可少的工艺。基于产形线与平面齿廓双自由度啮合滚棱加工原理，提出了一种圆柱齿轮端面齿廓滚棱刀具设计方法。通过建立刀刃曲线与端面齿形的双自由度滚切啮合几何学模型，阐述以齿廓倒棱平面为基准的滚棱刀具刃形计算方法；通过建立滚棱刀具刃扫面与被加工齿面展成运动关系，分析滚棱刀具参数与安装参数对倒棱结果的影响规律，并提出滚棱刀具侧后螺旋面不产生切削干涉的数值分析方法；通过建立滚棱刀具重磨误差分析模型，讨论滚棱刀具的重磨厚度变化对倒棱一致性的影响；最后，仿真加工与滚棱切削试验验证了所述滚棱加工方法的可行性。研究结果为圆柱齿轮滚棱工艺优化与刀具设计提供了理论依据。