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齿轮滚刀工作前角演变规律及几何优化
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作者 代进 陈永鹏 +2 位作者 李林 叶恒 罗林 《工具技术》 北大核心 2025年第5期41-47,共7页
高速干切滚齿由于刀具几何及运动学复杂性,滚刀工作前角在空间上沿切削刃不断变化,通常会形成负前角,影响刀具切削性能。为此,本文基于滚齿工艺原理建立滚刀工作前角的解析表达式,并分析刀具几何参数与切削参数对其影响的规律,进而通过... 高速干切滚齿由于刀具几何及运动学复杂性,滚刀工作前角在空间上沿切削刃不断变化,通常会形成负前角,影响刀具切削性能。为此,本文基于滚齿工艺原理建立滚刀工作前角的解析表达式,并分析刀具几何参数与切削参数对其影响的规律,进而通过优化滚刀前刀面几何结构,使工作前角沿切削刃的变化更加平缓,通过有限元仿真实验,对比常规滚刀与优化后滚刀的前刀面热—力载荷,以验证优化后滚刀的切削性能。结果表明,优化后的滚刀切削力更加平稳,过渡圆弧处的最高热载荷减小近20%且分布更加均匀,滚刀切削性能得到改善。 展开更多
关键词 齿轮滚刀 工作前角 前刀面设计 有限元仿真 热—力载荷
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可转位大模数齿轮铣刀搭接设计
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作者 漆文 李炳林 +2 位作者 杨辉全 刘芸 蒋金龙 《工具技术》 北大核心 2025年第1期102-106,共5页
可转位齿轮铣刀作为一种高效的成形加工刀具,其设计水平对风电等大模数齿轮制造具有重要意义。针对可转位齿轮粗铣刀多刀片搭接、刃型设计误差控制、刀片空间位置确定等问题,提出一个高效的廓型理论建模和刃型搭接设计方法。通过离散化... 可转位齿轮铣刀作为一种高效的成形加工刀具,其设计水平对风电等大模数齿轮制造具有重要意义。针对可转位齿轮粗铣刀多刀片搭接、刃型设计误差控制、刀片空间位置确定等问题,提出一个高效的廓型理论建模和刃型搭接设计方法。通过离散化法对被加工齿轮的齿廓曲线拟合处理,得到刀片搭接的近似直线理论廓形,采用刀尖点定位方式在设计中控制刃型误差与刀片位置,优化设计可转位齿轮铣刀刃型线。通过刀具预调仪对所设计可转位齿轮铣刀实物的刀片搭接形成的加工轮廓曲线进行廓形检测,其偏差在±0.05 mm以内,刀具在主轴旋转时切入工件时精度达到0.02 mm,结果表现出良好的一致性,满足设计与制造要求。 展开更多
关键词 可转位齿轮铣刀 成形加工 齿轮制造 刀片搭接 廓形检测
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可转位齿轮铣刀铣削42CrMo钢有限元仿真与磨损分析
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作者 贾喜庆 巫兴胜 +4 位作者 杨辉全 王进 陈勇军 漆文 李炳林 《工具技术》 北大核心 2025年第2期120-123,共4页
针对42CrMo钢齿槽铣削过程,基于Johnson-Cook本构模型和Usui磨损模型,建立单个可转位刀片铣削齿槽的有限元仿真模型,分析切削用量与刀具前角对切削力、切削温度和刀具磨损的影响。仿真结果显示:进给量对主切削力的影响较为显著,而对切... 针对42CrMo钢齿槽铣削过程,基于Johnson-Cook本构模型和Usui磨损模型,建立单个可转位刀片铣削齿槽的有限元仿真模型,分析切削用量与刀具前角对切削力、切削温度和刀具磨损的影响。仿真结果显示:进给量对主切削力的影响较为显著,而对切削温度的影响较小;切削速度对主切削力的影响相对较小,但对切削温度的影响较大。通过实验进一步分析,刀片的主要磨损形式为前刀面的月牙洼磨损,验证了磨损仿真结果的准确性。 展开更多
关键词 可转位齿轮铣刀 刀具磨损 切削力 切削温度 月牙洼磨损
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谐波齿轮中柔轮中性层的伸缩变形规律 被引量:16
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作者 陈晓霞 刘玉生 +1 位作者 邢静忠 徐蔚 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第21期189-196,共8页
在波发生器作用下,柔轮的中性层变形是谐波齿轮啮合分析的基础。柔轮变形分析基于小变形和中性层不伸长假定,但几何分析计算表明:柔轮的中性层出现伸长变形。为了真实揭示柔轮在双圆盘波发生器作用下的变形特征,提出基于强制几何约束条... 在波发生器作用下,柔轮的中性层变形是谐波齿轮啮合分析的基础。柔轮变形分析基于小变形和中性层不伸长假定,但几何分析计算表明:柔轮的中性层出现伸长变形。为了真实揭示柔轮在双圆盘波发生器作用下的变形特征,提出基于强制几何约束条件和力平衡方程及连续性条件的柔轮中性层变形和内力计算方法。将波发生器作用下圆环受力分为接触区和非接触区,接触区由波发生器的强制位移条件确定柔轮中性层内力和变形;非接触区的变形和内力根据弯曲微分方程及其边界条件、连续性条件来确定。利用胡克定律,基于齿圈的周向力获得柔轮中性层周向应变和伸长变形。建立壳单元的柔轮有限元模型,实例表明理论解与有限元模型结果吻合良好,验证了柔轮中性层伸缩变形计算方法的正确性。获得的双圆盘波发生器作用下柔轮中性层变形及其周向应变分布,为后续的啮合分析、共轭齿廓设计及其侧隙计算提供了更准确的理论基础。 展开更多
关键词 谐波齿轮传动 柔轮 伸缩变形 力学分析 双圆盘波发生器
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球形滚刀的理论研究 被引量:10
5
作者 崔云起 胡占齐 +1 位作者 李宇鹏 王尊策 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第2期54-61,共8页
对球面螺旋面进行了深入的理论研究。给出了球面螺旋线导程、螺旋运动参数、球面螺旋升角的定义及新公式。建立了球形滚刀各螺旋面方程、刃口方程及侧后角计算等一整套新公式。可作为设计制造滚刀时的参考,总结出球形滚刀存在有理论误... 对球面螺旋面进行了深入的理论研究。给出了球面螺旋线导程、螺旋运动参数、球面螺旋升角的定义及新公式。建立了球形滚刀各螺旋面方程、刃口方程及侧后角计算等一整套新公式。可作为设计制造滚刀时的参考,总结出球形滚刀存在有理论误差及减少误差的方法。最后给出了设计实例。 展开更多
关键词 内齿轮 球形 滚刀 球面螺旋面 螺旋线导程
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基于鼓形蜗杆传动理论的内齿轮加工原理研究 被引量:13
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作者 陈永洪 张光辉 陈兵奎 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第15期18-24,共7页
针对目前内齿轮加工方法中普遍存在的精度低、效率低等不足,提出一种运用鼓形蜗杆刀具进行内齿轮连续分度的展成加工方法。以微分几何和啮合原理为基础建立鼓形蜗杆传动二次包络理论及鼓形蜗杆刀具齿面数学模型。分析内渐开包络母面重... 针对目前内齿轮加工方法中普遍存在的精度低、效率低等不足,提出一种运用鼓形蜗杆刀具进行内齿轮连续分度的展成加工方法。以微分几何和啮合原理为基础建立鼓形蜗杆传动二次包络理论及鼓形蜗杆刀具齿面数学模型。分析内渐开包络母面重现的必然性及内齿轮加工共轭关系。研究鼓形蜗杆刀具齿面的轴向齿形特性及齿面根切规律,并给出刀具齿面根切的避免方法。应用虚拟中心距原理分析鼓形蜗杆刀具的粗加工工艺参数优化方法及其精确加工原理。该研究工作为内齿轮的高效高精加工提供了一种有效途径。 展开更多
关键词 鼓形蜗杆传动 鼓形蜗杆刀具 内齿轮滚齿 内齿轮磨齿
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CNC式高准确度滚刀测量机 被引量:6
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作者 石照耀 叶勇 +1 位作者 丁毅 张勇 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期529-531,共3页
本文阐明了滚刀测量机的工作原理、系统组成、技术关键及采取的措施。本测量机是针对滚刀的几何特点、采用CNC技术而研制的电子创成式仪器,其突出特点是能对高精度滚刀(AAA级)
关键词 滚刀 电子创成 CNC 误差修正 滚刀测量机
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渐开线插齿刀CAD专家系统的开发 被引量:6
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作者 王玫 王杰 +1 位作者 贾志欣 陶孙杰 《四川大学学报(工程科学版)》 EI CAS CSCD 2002年第2期85-88,共4页
根据渐开线插齿刀设计的特点 ,分析了渐开线插齿刀设计的关键参数 ,即变位系数和齿数的合理选择 ,进而提出一种实用的渐开线插齿刀CAD的方法———渐开线插齿刀CAD专家系统的模式 ,并着重介绍了专家系统模式中的齿轮信息表示法和知识库... 根据渐开线插齿刀设计的特点 ,分析了渐开线插齿刀设计的关键参数 ,即变位系数和齿数的合理选择 ,进而提出一种实用的渐开线插齿刀CAD的方法———渐开线插齿刀CAD专家系统的模式 ,并着重介绍了专家系统模式中的齿轮信息表示法和知识库的组织和管理。 展开更多
关键词 渐开线插齿刀 CAD专家系统 变位系数 设计 渐开线齿轮加工
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滚刀设计制造专家系统的开发与应用 被引量:5
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作者 邵明 唐超军 +1 位作者 金军 韩志鹏 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期5-9,共5页
应用空间啮合的基本原理 ,建立了滚刀刃形和铲磨砂轮廓形的计算通式 ;利用CAD/CAM技术和专家系统技术 ,开发出了实用的滚刀设计制造专家系统 .
关键词 滚刀 专家系统 设计 制造 CAD CAM
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珩齿切削速度分布特性对齿面质量的影响 被引量:5
10
作者 吕明 梁国星 +1 位作者 马麟 高晓旭 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第15期1867-1871,共5页
珩齿加工过程中接触线上切削速度分布的不同会导致齿轮工件经珩齿后齿廓表面质量差异较大,影响工件的使用性能,为了进一步提高硬珩齿加工质量,根据运动展成原理并结合坐标变换法推导出了接触点上的切削速度的向量表达式,通过实验得出切... 珩齿加工过程中接触线上切削速度分布的不同会导致齿轮工件经珩齿后齿廓表面质量差异较大,影响工件的使用性能,为了进一步提高硬珩齿加工质量,根据运动展成原理并结合坐标变换法推导出了接触点上的切削速度的向量表达式,通过实验得出切削速度与齿轮工件齿面质量之间的关系。实验结果表明,随着珩齿速度的提高,工件同一齿面粗糙度值的差异会进一步扩大,同一齿齿面质量差异会更加明显。 展开更多
关键词 珩齿加工 接触点 切削速度 粗糙度值
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硬齿面双圆弧齿轮滚刀的齿面方程及二次刀具廓形设计 被引量:7
11
作者 韩振南 李进宝 熊诗波 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第11期910-912,943,共4页
论述了硬齿面双圆弧齿轮滚刀的结构特点 ,从双圆弧齿轮滚刀的基本蜗杆齿面方程出发 ,利用啮合原理推导出具有直沟负前角的滚刀的前刀面齿形计算公式和铲齿齿背的曲面方程 ;再利用齿背曲面和铲磨运动的关系求出铲磨滚刀的砂轮轴向截面廓... 论述了硬齿面双圆弧齿轮滚刀的结构特点 ,从双圆弧齿轮滚刀的基本蜗杆齿面方程出发 ,利用啮合原理推导出具有直沟负前角的滚刀的前刀面齿形计算公式和铲齿齿背的曲面方程 ;再利用齿背曲面和铲磨运动的关系求出铲磨滚刀的砂轮轴向截面廓形 ,并给出了负前角双圆弧滚刀铲磨砂轮截面的具体算例。 展开更多
关键词 硬齿面双圆弧齿轮滚刀 负前角 前刀面齿形 铲齿曲面方程
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锥基波形前刀面硬齿面插齿刀构形方法与构形理论的研究 被引量:16
12
作者 史国权 李占国 +1 位作者 高连柱 全玉璋 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第8期110-114,共5页
在深入剖析现有硬齿面插齿刀构形方法利弊的基础上,论述了锥基波形前刀面硬齿面插齿刀的构形方法与构形理论及其优越性。研究表明:新构形方法插齿刀较现有插齿刀构形精度可提高一倍以上,刀具主剖面负前角绝对值可提高2~5倍,刀具抗崩刃... 在深入剖析现有硬齿面插齿刀构形方法利弊的基础上,论述了锥基波形前刀面硬齿面插齿刀的构形方法与构形理论及其优越性。研究表明:新构形方法插齿刀较现有插齿刀构形精度可提高一倍以上,刀具主剖面负前角绝对值可提高2~5倍,刀具抗崩刃能力和整体寿命大幅度提高,完全满足高精度硬齿面插齿加工的需要。 展开更多
关键词 构形方法 构形理论 硬齿面齿轮 插齿刀 齿轮加工
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刨齿刀的三维可视化设计 被引量:5
13
作者 姚继权 李晓豁 李国威 《工程设计学报》 CSCD 北大核心 2007年第5期388-391,共4页
三维参数化、可视化设计是现代机械设计的发展趋势之一.在AutoCAD软件的二次开发工具VBA(visual basic for application)中,开发了刨齿刀三维参数化和可视化设计软件.在AutoCAD软件中进行刨齿刀三维参数化建模,利用生成的刨齿刀三维实... 三维参数化、可视化设计是现代机械设计的发展趋势之一.在AutoCAD软件的二次开发工具VBA(visual basic for application)中,开发了刨齿刀三维参数化和可视化设计软件.在AutoCAD软件中进行刨齿刀三维参数化建模,利用生成的刨齿刀三维实体模型,在Pro/Engineer,ANSYS软件中进行刨齿刀有限元分析.制造了硬齿面圆锥直齿轮刨齿刀,对刀具的磨损进行分析,为刀具的快速开发提供条件. 展开更多
关键词 刀具技术 刨齿刀 可视参数化设计 AUTOCAD VBA 有限元
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铲齿成形刀具铲磨干涉校验的解析方法 被引量:9
14
作者 聂钢 吴序堂 毛世民 《工具技术》 北大核心 1997年第6期11-14,共4页
提出了一种铲齿成形刀具乎磨干涉校验的新方法。首先推导出刀齿护背曲线方程;然后根据刀齿齿项铲磨部分占整个齿顶的比例确定刀齿齿底铲背曲线上的铲磨终止点,并求出该点的法线斜率,铲磨砂轮的中心位于该点的法线上;由下一个刀齿前... 提出了一种铲齿成形刀具乎磨干涉校验的新方法。首先推导出刀齿护背曲线方程;然后根据刀齿齿项铲磨部分占整个齿顶的比例确定刀齿齿底铲背曲线上的铲磨终止点,并求出该点的法线斜率,铲磨砂轮的中心位于该点的法线上;由下一个刀齿前刀面上被铲磨齿形最低点的坐标来出通过最低点时铲后砂轮的外径;最后得出发生铲后干涉时的最小砂轮外径D_(sgmin)。若D_(sgmin)不大于拟采用的铲磨砂轮外径D_s,则会发生铲店干涉。校验计算过程可以按优化原则自动进行。 展开更多
关键词 铲磨 铲磨干涉校验 铲齿成形刀具 刀具
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磨前滚刀齿廓形式及其几何关系的研究 被引量:7
15
作者 魏延刚 唐宜胜 王秀琦 《工具技术》 北大核心 1995年第6期2-5,共4页
分析了磨前滚刀齿廓形式及其几何关系,给出了齿形参数间正确的几何关系式,并对国家标准中磨前滚刀的数据进行了研究,给出了正确的数据.
关键词 滚刀 磨前滚刀 齿廓 几何关系 齿形参数
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常见齿轮过渡曲线对应齿轮弯曲应力的比较分析 被引量:10
16
作者 李杰 张磊 赵旗 《机械传动》 CSCD 北大核心 2008年第6期101-103,共3页
为了全面而深刻地了解齿轮过渡曲线,延长齿轮的工作寿命,从齿轮加工刀具入手对常见齿轮过渡曲线对应的齿轮弯曲应力进行了有限元分析,并将常规齿轮弯曲应力计算中的齿轮单对齿啮合区上界点引入到有限元载荷计算中,以提高有限元计算精度... 为了全面而深刻地了解齿轮过渡曲线,延长齿轮的工作寿命,从齿轮加工刀具入手对常见齿轮过渡曲线对应的齿轮弯曲应力进行了有限元分析,并将常规齿轮弯曲应力计算中的齿轮单对齿啮合区上界点引入到有限元载荷计算中,以提高有限元计算精度,最后将有限元计算的齿轮最大弯曲应力点与齿轮危险截面弦齿厚进行了对比,以验证结果的正确性。研究表明,应用齿轮过渡曲线设计方法所生成的齿轮,不但使齿形描述方便,而且使弯曲应力的分析更加准确。 展开更多
关键词 齿轮过渡曲线 弯曲应力 有限元分析
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硬齿面齿轮珩齿刀制造新工艺的研究 被引量:6
17
作者 吕明 马红民 徐增伦 《金刚石与磨料磨具工程》 CAS 2003年第5期46-47,共2页
开发了电镀CBN埋砂法结合高温热扩散法制做硬齿面齿轮珩齿刀的新工艺。对影响珩齿刀寿命的最大因素—CBN复合镀层与基体的结合力进行了研究。对电流密度 ,温度和pH值进行了合理选择。实验表明 :在置砂中应将电流密度控制在 0 .2 5A/dm2... 开发了电镀CBN埋砂法结合高温热扩散法制做硬齿面齿轮珩齿刀的新工艺。对影响珩齿刀寿命的最大因素—CBN复合镀层与基体的结合力进行了研究。对电流密度 ,温度和pH值进行了合理选择。实验表明 :在置砂中应将电流密度控制在 0 .2 5A/dm2 左右 ,温度控制在恒温 40℃左右 ,pH值控制在 3 .5 ~ 6.0之间。在真空热扩散中 ,将最高温度控制在 65 0℃以内 ,既使基体变形误差达到要求 ,又使CBN复合镀层与基体达到了“半冶金化”结合。在剃齿机上用所制作的珩齿刀加工齿轮的实验证明 ,达到所需的结合力。 展开更多
关键词 硬齿面齿轮 珩齿刀 制造工艺 高温热扩散 结合力
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关于渐开线型硬质合金插齿刀的生产模型 被引量:5
18
作者 唐余勇 方继学 张学奇 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第3期120-121,共2页
0 IntroductionThe new design and manufacture model for carbide gear shaper tools have beendiscussed in[1]and[2]respectively.Because the gear shaping in the above model in ofnon-rectilinear type,the modification for th... 0 IntroductionThe new design and manufacture model for carbide gear shaper tools have beendiscussed in[1]and[2]respectively.Because the gear shaping in the above model in ofnon-rectilinear type,the modification for the shaping can not be done in the countryfor the time being,it is necessary to consider that the gear cutting edge curve is ofrectilinear type,that is,some involute,which approximate the plane profile curve ofthe tool which is perpendicular to the axial,may be made use of to replace the cut- 展开更多
关键词 渐开线型 插齿刀 生产模型
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包络环面蜗杆齿面以车代磨的理论及试验研究 被引量:4
19
作者 陈燕 王芳 +1 位作者 高巧侠 余晓宇 《机械设计》 CSCD 北大核心 2020年第7期104-109,共6页
针对目前包络环面蜗杆齿面磨削加工中存在的专用机床昂贵、操作繁琐复杂、加工效率低精度低等不足,提出一种基于通用机床的齿面以车代磨加工方法。应用微分几何和齿轮啮合原理,建立各种包络环面蜗杆齿面的统一数学模型。分析包络环面蜗... 针对目前包络环面蜗杆齿面磨削加工中存在的专用机床昂贵、操作繁琐复杂、加工效率低精度低等不足,提出一种基于通用机床的齿面以车代磨加工方法。应用微分几何和齿轮啮合原理,建立各种包络环面蜗杆齿面的统一数学模型。分析包络环面蜗杆齿面以车代磨的实现原理,研究NC程序的编制方案及齿厚控制、出入口修缘量、刀具宽度选取及精度控制等关键技术问题。以尼龙TI蜗杆为例,车削出蜗杆齿面,通过配对检测得出接触斑点与理论相符,表明加工方法正确可行。研究工作为实现硬齿面包络环面蜗杆齿面以车代磨奠定理论基础和初步试验探索。 展开更多
关键词 包络环面蜗杆 齿面加工 以车代磨 原理与试验
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微小型单头错齿滚刀滚齿切削过程建模与仿真 被引量:2
20
作者 刘佳 纪广波 +2 位作者 王西彬 刘志兵 梁志强 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期694-697,703,共5页
根据空间齿轮啮合原理,建立了微小型新结构齿轮滚刀单头错齿滚刀的滚齿过程数学模型;以单个齿槽为研究对象,借助CAD环境的布尔运算功能,仿真了滚刀每个刀齿在其展成位置处产生的未变形切屑的实体几何形状以及瞬时齿槽的实体几何形状;将... 根据空间齿轮啮合原理,建立了微小型新结构齿轮滚刀单头错齿滚刀的滚齿过程数学模型;以单个齿槽为研究对象,借助CAD环境的布尔运算功能,仿真了滚刀每个刀齿在其展成位置处产生的未变形切屑的实体几何形状以及瞬时齿槽的实体几何形状;将CAD环境中产生的瞬时齿槽导入DEFORM-3D,仿真了典型刀齿滚切齿轮齿槽时的切屑形成和流动机理,得到了每一瞬时刀齿与齿坯上的等效应力分布图. 展开更多
关键词 微小型滚刀 设计 数学模型 有限元分析
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