高速干切滚齿工艺滚刀切削刃载荷分布特性研究

摘要

高速干切滚齿工艺是一种发展迅速的齿轮绿色制造工艺,但干切条件下刀具容易磨损,特别是滚切工艺材料去除过程的复杂性,导致切削刃的载荷分布不均,刀具局部磨损严重,影响该工艺的经济性。面向齿轮滚切工艺的材料去除过程,提出了基于三维切屑的切削刃载荷计算方法,根据不同切屑几何获得相应单刃切削载荷分布状态及批量加工中切削刃的平均载荷分布状态。通过仿真计算和滚切试验案例,对比分析了切削刃载荷分布与切削刃实际磨损的关系,发现侧刃和顶刃过度圆弧处切削载荷最大,切削刃磨损也最严重,验证了该方法的有效性。最后,基于该方法分析了滚切进给方向和进给量对切削刃载荷分布的影响,其结论对于生产实践中控制刀具磨损具有指导意义。