探究齿轮模具磨齿工艺软件

　　砂轮工作表面是轴截面上的平面廓形绕砂轮轴线旋转形成，工件齿面是端截面上的平面齿形绕轴线进行螺旋运动(直齿轮为平动)形成。因此，为减少计算量，数值模拟包络计算可在计算平面内进行。工件齿形计算时选取工件一个端截面为计算平面，砂轮廓形计算时选取砂轮轴截面为计算平面，其空间位置，图中，Op2xpypzp是工件坐标系，Opzp是工件轴线，Ow2xwywzw是砂轮坐标系，Owxw是砂轮轴线。

　　首先根据砂轮坐标和工件坐标间的相对位置关系及砂轮和工件的回转运动关系将已知的工件齿形转换到砂轮计算平面内，然后用转换后的齿形对砂轮平面内的计算模型进行数值模拟包络计算，以得到所需的砂轮廓形。数值模拟计算模型，模型由一系列在计算平面内放射状均匀排列的线段组成。将转换到计算平面的工件齿形与模型中的线段相交求出交点，仅保留交点以内的部分。

　　计算流程包络算法由三重嵌套循环组成。 外层循环1为砂轮和工件间的相对运动循环，砂轮相对工件每移动一个微步距进行一次转换，将工件齿形转换到砂轮计算平面内形成一条曲线。中间层循环2为数据点循环，转换后的曲线用计算平面上的点坐标序列表示，依次对各点间的线段进行处理。内层循环3为计算模型截线循环，依次判断各线段是否与廓形相交。

　　由于砂轮廓形为点坐标列表曲线，若采用一般方法沿廓形等距曲线逐步逼近所需廓形，则各数据点间线段向外偏置后中间将出现空隙，导致计算复杂。而且采用这种修整策略，在砂轮磨损后需要重修时则无法再恢复所需形状和厚度。

　　修整程序的生成修整砂轮的过程是数控机床三轴联动的加工过程，其中两个平移坐标轴联动形成廓形轨迹曲线，同时回转轴带动修整器使金刚笔摆动以适应廓形曲线的斜率变化。由于砂轮廓形不是连续曲线，而是由各数据点间的线段组成的折线，因此在修整过程中廓形法线斜率在转折点处会发生突变。

　　结论磨齿实验结果表明，提出的盘形砂C内齿成形磨齿技术数值模拟砂轮廓形计算方法正确，廓形计算处理软件计算精度满足使用要求，该加工方法可行，为提高齿轮模具精度提供了一条有效的途径。