CADCAM在精鍛直齒錐齒輪加工過(guò)程中的應(yīng)用

1、 1、引言 汽車后橋直齒錐齒輪采用精密鍛造成形工藝。作為一種少無(wú)切削加工工藝，在國(guó)內(nèi)汽車生產(chǎn)中已獲得普遍使用，只在精度高的場(chǎng)合保留切削工藝。我廠生產(chǎn)的 457 橋的半軸齒輪和行星齒輪必須采用精鍛工藝制造才能滿足產(chǎn)品圖紙要求。齒輪的模具電極也無(wú)法采用精密刨齒機(jī)加工，只有通過(guò) CAD/CAM 一體化完成對(duì)模具電極的加工，再利用電火花成型工藝加工齒輪模具 . 2、運(yùn)用 Pro/E 對(duì)齒輪零件以及齒輪模具電極、夾具電極、標(biāo)準(zhǔn)輪的實(shí)體建模 2.1 首先運(yùn)用齒輪設(shè)計(jì)原理，對(duì)齒輪產(chǎn)品圖紙信息進(jìn)行轉(zhuǎn)化和分析，盡量掌握產(chǎn)品設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)思想，計(jì)算出齒輪的高度變位系數(shù)（ x ）、切向變位系數(shù)（ x S ）、基圓半徑

2、（ d b ）、當(dāng)量齒數(shù)（ Zv ）等參數(shù)。接著根據(jù)加工工藝對(duì)齒輪鍛件、模具電極、夾具電極（機(jī)加時(shí)以齒面定位的夾具所用電極）以及標(biāo)準(zhǔn)輪（齒輪配對(duì)檢查齒側(cè)間隙時(shí)用）進(jìn)行設(shè)計(jì)。圖 1 為 457 橋半軸齒輪產(chǎn)品簡(jiǎn)圖。圖 1 457 半軸齒輪產(chǎn)品圖 圖 2 大小端齒形曲線 2.2 、齒輪實(shí)體建模的過(guò)程 a 、齒輪大端與小端的漸開線曲線的生成 利用曲線從方程選項(xiàng)，指定坐標(biāo)系，輸入方程式，生成所需要的漸開線。 以下為漸開線方程式： r0=r b t0=t*60 x0=(cos(t0)+t0*pi/180*(sin(t0)*r0 y0=(sin(t0)-t0*pi/180*(cos(t0)*r0 thet

3、a=-(tan(alpha)-alpha*pi/180)*180/pi-90/Z V x=x0*cos(theta)-y0*sin(theta) y=x0*sin(theta)+y0*cos(theta) z=0 式中 alpha 齒輪壓力角 r b 基圓半徑 b 、對(duì)漸開線曲線進(jìn)行鏡像，運(yùn)用曲線草繪選項(xiàng)，繪制大小端齒形曲線（如圖 2 ），然后使用曲面高級(jí)邊界，選取大小端齒形曲線，建立齒形曲面，對(duì)此曲面進(jìn)行復(fù)制、陣列等一系列操作，就完成了齒輪的實(shí)體建模。模具電極和夾具電極的建模過(guò)程與此大同小異。圖 3 、 4 分別為半軸齒輪和行星齒輪的三維造型，圖 5 為模具電極的三維造型。圖 3 半軸齒輪 圖 4 行星齒輪 圖 5 模具電極 圖 6 機(jī)械仿真 c 、進(jìn)入 Pro/Mechanism 模塊對(duì)差速器進(jìn)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)仿真 機(jī)構(gòu)仿真技術(shù)就是用戶通過(guò)對(duì)機(jī)構(gòu)添加運(yùn)動(dòng)副驅(qū)動(dòng)器，使其運(yùn)動(dòng)起來(lái)，以實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)模擬。把兩個(gè)半軸輪與四個(gè)行星輪裝配在一起進(jìn)入 Pro/Mechanism 模塊，