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展品 | RV减速器针齿壳内圆弧齿剐齿刀具将亮相CCMT2018


由天津大学自主设计、天津大学与深圳哆乐数控工具有限公司合作制造的内圆弧齿剐齿刀具,是专门针对机器人RV减速器针齿壳内圆弧齿加工而研制的一款新型刀具,也是世界上首款内圆弧齿剐齿刀具。


该刀具具有高效率、高精度、恒精度三大特点。使用该刀具加工具有内圆弧齿的机器人RV减速器针齿壳,加工效率为高速插齿的两倍;齿形误差和齿距偏差均控制在0.01mm以内,甚至更高,齿距累积偏差可控制在0.02mm以内,可有效抑制复映规律造成的精度损失,精确控制后续磨削余量;在精度一致性方面,刀具可在刃磨范围内经多次刃磨而保持同样的加工精度。

RV减速器是机器人的主要组成部件,而针齿壳又是其关键零件之一,它的加工效率、精度以及精度一致性,在某种意义上决定了RV减速器的工作精度、精度保持性和生产成本。针齿壳加工精度问题已经得到解决,但加工效率和精度一致性问题尚未得到彻底解决。目前采用的插齿加工方法,刀具多次刃磨后,难以保证精度一致性,加工效率也不尽人意。在这方面,剐齿加工具有得天独厚的优越性。剐齿加工技术是21世纪逐渐成熟起来的齿轮加工新技术,在工艺不可替代性、加工精度、加工效率,以及环境友好等方面具有明显优势。天津大学从2007年开始研究剐齿加工方法、剐齿加工机床和剐齿刀具,提出无理论刃形误差剐齿刀具设计理论和方法,采用共轭曲面构造主后刀面,提出等前角、大前角的设计理念和方法,这些设计理论、理念和方法在渐开线剐齿刀具设计中获得成功,有效解决了国际上普遍认为无法解决的轮齿两侧压力角不对称的难题。内圆弧齿剐齿刀具采用了与渐开线齿轮剐齿刀同样的设计理论和方法,一举解决了加工效率、加工精度和精度一致性问题。

由于设计者提出并采用了最先进的设计理论,圆弧内齿剐齿刀可以适应各种规格和不同材料的针齿壳加工,同时适应不同结构的剐齿(国外称Power Skiving,国内有的单位称车齿)机床。针对铸铁材料,刀具可设计成5°-10°前角;针对钢材料,刀具设计成5°-15°前角,这种大前角设计突破了现有剐齿刀具的设计极限,大大改善了剐齿切削条件。刀具前刀面可以是平面,采用带有刀具刃磨功能剐齿机床的用户可自行刃磨;也可以是具有等前角的曲面,这种刀具具有更好的切削性能和更长的使用寿命,此时刀具刃磨需要返回刀具制造厂进行。对于某些有倒棱需求的针齿壳,也可以适当考虑设计副切削刃,倒棱与圆弧齿部分一次性加工完成。刀具其他部分的结构可以根据机床主轴前端结构进行设计。

在即将开幕的CCMT2018展会,天津大学将携该产品亮相展会,其剐齿机刀具实物将在天大精益科技有限公司展位(N5-412)展出,现场实切演示将在秦川www918com集团展位(W1-B101)进行。

李佳 天津大学


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