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系統識別號 U0026-2806201914242800
論文名稱(中文) 滾齒刀靜態與動態特徵角的分析
論文名稱(英文) Analysis of Static and Dynamic Characteristic Angles of Hobbing Cutters
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 機械工程學系
系所名稱(英) Department of Mechanical Engineering
學年度 107
學期 2
出版年 108
研究生(中文) 宋諺霖
研究生(英文) Yan-Lin Sung
學號 N16064789
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 110頁
口試委員 指導教授-林昌進
口試委員-蔡忠佑
口試委員-劉建聖
口試委員-鍾俊輝
中文關鍵字 滾齒刀  特徵角  ISO刀具角度規範 
英文關鍵字 Hobbing cutter  Characteristic angles  ISO tool angle specification 
學科別分類
中文摘要 齒輪是機械業的重要元件,其品質在機械業扮演很重要的角色,因為齒輪的製造精度會影響機器整體價格,甚且會影響被加工品的精度。齒輪製造方法可概分為成形法及創成法。本篇論文旨在探討創成法中的滾齒刀具。滾齒加工是生產效率最高且應用最廣的齒輪加工法,它是利用齒輪與齒條刀嚙合之關係滾削出齒輪。滾齒刀是精度要求很高的切削刀具,其刀刃幾何形狀,對齒輪的精度有很深的影響。
本研究使用國際標準的刀具角度規範,對滾齒刀具的特徵角度,建立靜態系統與動態系統兩種數學模式,其可探討不同研磨條件下,各滾齒刀切刃的特徵角變化。並可改變其中之參數,得到不同研磨條件下的特徵角,以利滾齒加工的預測。藉由本文所建立的數學模式,提供未來在滾齒刀設計,可以更加方便且快速地分析刀具之特徵角。
英文摘要 In recent years, the demand for gears has increased due to changes in market demand. The accuracy and quality of gears play an essential role in many mechanical products, because the design and manufacturing accuracy of gears often directly affect the price of equipment and its processing efficiency.
In the gear-making part, it can be roughly divided into forming method and generating method. This paper uses the hobbing in the generating method to do research. Hobbing is the most efficient and widely used method of gear manufacturing. The hob is also a cutting tool with high precision. It attaches great importance to the grinding of the cutting edge. The purpose is to confirm the correctness of the tooth profile of the hob cutter.
In this study, the characteristic angles of the hob is the main topic. For the characteristic angles of the hob, a mathematical model and flow for calculating the angles are established. The static system and the dynamic system are also established by using the ISO tool angle specification. Then the numerical results are used to analyze the characteristic angles variation trend and characteristics of each cutting edge under different grinding conditions.
With the mathematical model established in this paper, it offers a more convenient method to discuss the characteristic angles in hob design. And the parameters in the mathematical model also can be rewritten to obtain the characteristic angles results under different design conditions.
論文目次 摘要 i
Extended Abstract ii
誌謝 v
目錄 vi
表目錄 ix
圖目錄 x
符號說明 xiii
第一章 緒論 1
1-1研究動機 1
1-2文獻回顧 2
1-2-1滾齒法文獻回顧 2
1-2-2刀具特徵角文獻回顧 5
1-3研究目的與方法 7
1-3-1 ISO刀具特徵角的規範 7
1-3-2齊次座標轉換表示法 8
1-4本文內容架構 14
第二章 直線齒形之刀刃與其單位向量 16
2-1滾齒刀的外形 16
2-2直線齒形刀刃的數學模式 21
第三章 滾刀刀刃之數學模式 27
3-1直線齒形刀刃座標系建立 27
3-2刀刃分布在滾刀圓柱上之數學模式 29
第四章 靜態系統的特徵角 34
4-1 ISO刀具靜態系統 34
4-2刀具角度求法 36
4-3直線齒形左側AC切刃的法向平面系統 37
4-4直線齒形上側CD切刃的法向平面系統 40
4-5直線齒形右側BC切刃的法向平面系統 42
第五章 靜態系統特徵角的數值計算 45
5-1切刃單位向量與切刃點位置計算 45
5-2切刃AC上的特徵角計算 49
5-3切刃CD上的特徵角計算 55
5-4切刃BC上的特徵角計算 60
5-5靜態特徵角數值範例與分析 66
5-5-1數值驗證與範例介紹 67
5-5-2靜態特徵角計算結果與分析 72
5-6本章小結 78
第六章 動態系統的特徵角與其數值計算 79
6-1 ISO刀具動態系統 79
6-2滾齒加工的總合運動速度 80
6-3直線齒形左側AC切刃的工作法向平面系統 86
6-4直線齒形上側CD切刃的工作法向平面系統 89
6-5直線齒形右側BC切刃的工作法向平面系統 91
6-6動態特徵角數值計算 93
6-6-1刀刃標號與滾齒參數 93
6-6-2數值範例與計算結果 96
6-7本章小結 104
七、結論與未來展望 105
7-1結論 105
7-2未來展望 106
參考文獻 107
附錄 109
參考文獻 [1]小原敏治,齒輪技術資料,小原歯車工業株式会社(KHK),埼玉縣川口市,2006。
[2]F.L. Litvin, Alfonso Fuentes, Gear Geometry and Applied Theory, Cambridge University Press, New York, 2004.
[3]K. Liston, “Hob Basics Part I”, Gear Technology Magazine, 10.5, pp.46-52, 1993.
[4]謝仁桂、洪景華,創新製程應用於齒輪刀具製造之研究,博士論文,交通大學,2008。
[5]V. Simon, “Grinding wheel profile for hob relief grinding”, Journal of Mechanical Design, 104.4, pp.731-742, 1982.
[6]F.L. Litvin, Gear Geometry and Applied Theory, PTR Prentice Hall, New Jersey, 1994.
[7]F.L. Litvin, Theory of Gearing NASA Reference Publication No.1212, US Government Printing Office, Washington DC, 1989.
[8]K. Liston, “Gear Fundamentals Hob Basics Part II”, Gear Technology, 10, pp.18-18, 1993.
[9]S.P. Radzevich, Gear cutting tools:fundamentals of design and computation, CRC Press, 2010.
[10]C.Y. Tsai, “Gear module adjustment method for shrinkage compensation of injection molded plastic gears using single dedicated hob”, Mechanism and Machine Theory, 140, pp.233-244, 2019.
[11]J. Litecka, S. Pavlenko, “Mathematical modelling of gear hob surface with basic profile”, Acta Technica Conviniensis-Bulletin of Engineering, 5.3, pp.57, 2012.
[12]S. Bodzás,&I. Dudás, “Designing and modelling of worm gear hob”, Doktoranduszok Fóruma, Miskolci Egyetem Tudományszervezési és Nemzetközi Osztály, Miskolc 8, pp.12-17, 2011.
[13]R.P. Phlllips, “Design and Selection of Hobs”, Gear Technology, March/April, 1986.
[14]S.P. Radzevich, “On the accuracy of precision involute hobs:an analytical approach”, Journal of Manufacturing Processes, 9.2, pp.121-136, 2007.
[15]K.D. Bouzakis,et al, “Gear hobbing cutting process simulation and tool wear prediction models”,Joural of manufacturing science and engineering, 124.1, pp.42-51, 2002.
[16]A. Antoniadis, “Gear skiving—CAD simulation approach”, Computer-Aided Design, 44.7, pp.611-616, 2012.
[17]H. CHIU&Y. ARIURA, “An Improvement of the tooth profile accuracy of a hobbed gear by adjusting the hob eccentricity”, JSME international journal. Ser.3, 32.1, pp.131-135, 1989.
[18]林冠豪、馮展華,漸開線圓柱滾刀刀具量測,碩士論文,中正大學,2015。
[19]曾乾生,薄刃鑽頭之刀具路徑設計與加工,博士論文,成功大學,2008。
[20]王愈帆,螺旋端銑刀的分析與設計,碩士論文,成功大學,2010。
[21]潘昱宏,車刀的設計與分析,碩士論文,成功大學,2010。
[22]W.A. Knight&G. Boothroyd, Fundamentals of metal machining and machine tools, CRC Press, 2005.
[23]張永爵,齒輪的設計和製造(上),徐氏基金會出版,台北,1998。
[24]老工頭,齒輪實用-滾齒刀,網路資料,2015。
檢自:https://blog.xuite.net/sector/twblog/305686271 (Jan. 12,2019)
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