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第4期 (总第149期) 机 械 工 程 与 自动 化 NO.4
2008年 8月 MECHANICAL ENGINEERING AUTOMATION Aug.
文章编号:1672-6413(2008)04—0053—03
汽车同步器齿套加工刀具设计及切削参数的优化
陆卫娟,闰 波
(山西机电职业技术学院,山西 长治 046011)
摘要;分析了汽车同步器齿套滑块槽的加工现状,提出了采用飞刀摆线加工同步器齿套滑块槽的新方法,设计
了专用切削刀具。为了保证刀具寿命、提高切削效率,采用单因素法进行切削参数的优化实验,并根据实验结
果选出了最佳的切削参数。
关键词:摆线加工;切削刀具;参数优化
中图分类号:U463.212 .41:TG71 文献标识码:A
0 引言 位于 轴上且固联在刚体上,P点到发生圆中心的距离
为实现变速平稳换档,现代轿车的换档机构中大 为e,则尸点的运动轨迹可表示为[2]:
都采用了汽车同步器。汽车同步器按结构分为常压式、 f 一(R—r)cosaq-ecosO …………….f1、
惯性式和惯性增力式 3种类型。惯性同步器是应用最 1 v一(R--r)sina+esinO。 “
广泛的一种同步器,其结构型式有滑块式、锁环式、锁 其中, 一(1--R/r)a,d≥0。。
销式和多锥式等口]。滑块式惯性同步器是轿车上广泛
采用的一种同步器,它是依靠滑块在齿毂中的滑块槽
里来回滑动来传递动力。按照这种运动及定位方式,滑
块槽的表面精度应该较高,但在实际生产中其生产精
度并不高。造成滑块槽的表面精度不高的原因主要是
加工方法,目前,国内汽车同步器齿套滑块槽的加工
采用的是成形法,即使用高速钢成形铣刀进行加工。根
据所加工的滑块槽的槽形及尺寸的不同,需要配备相
应的成形铣刀,由于成形加工中表面质量对刀具依赖
较大,其加工质量不尽如人意,这是造成国内滑块式
惯性同步器精度低、寿命短的原因之一。为提高滑块
槽的加工精度和加工效率,天津大学机械学院研制了
一 台用于加工汽车同步器齿套滑块槽及倒锥的专用数
控加工机床,本文主要论述飞刀摆线加工同步器齿套 图 1 摆线的生成
滑块槽的原理以及所用刀具的设计和切削参数的优 由(1)式可知,通过调整摆线的基圆半径R、发生圆
化。 半径r及刚体上尸点到发生圆圆心的距离e,即可以获
1 飞刀摆线加工原理 得不同的摆线轨迹。运动方面可以用两个旋转运动来实
摆线有内摆线和外摆线之分,飞刀摆线加工同步器 现连续的摆线轨迹,基圆为待加工的同步器齿套,发生
齿套滑块槽时,所用摆线的生成见图1。设摆线基圆半 圆为刀具轴,刀尖点在尸点,基圆和发生圆按一定的转
径为R,发生圆半径为r。发生圆由水平位置I开始沿基 速比同时转动时,刀尖点相对于内齿套走出摆线轨迹,
圆做纯滚动,N点为纯滚动点。当发生圆滚动到位置II 且该轨迹能够非常逼近滑块槽圆弧,实现类似车床的高
(位置I与位置II的夹角为a)时,发生圆的自转角为0。 效加工。实际加工中因为在齿套上有3个滑块槽,相互
若将发生圆视为盘状刚体上的一个圆,轨迹生成点尸 间隔120。,刀尖所走的摆线轨迹见图2,在A点摆线与
收稿日期:2007—12—27;修回日期:2008
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