製造正齒輪之刨齒刀研究

Abstract

刨齒加工是一種多樣化且刨削精度很高的齒輪製造方法，可以用來刨製內 齒輪和外齒輪，並可以用於製造一些滾齒刀不易製造的齒輪，因此，在齒 輪的製造方法中，實具有不可或缺之重要地位。然而以往的研究大多是探 討刨齒刀的工作區域，甚少討論到瘤頭和半修頂對創成齒輪的影響，且僅 止於創成齒輪齒形的數學模式，因此本論文特別針對完整的刨齒刀外形設 計，做一番較詳盡的探討。研究之內容則包括： (1) 針對刨製漸開線形 正齒輪用之刨齒刀，探討一包括瘤頭以及半修頂之泛用完整刨齒刀外形， 並建立此刨齒刀之外形數學模式。 (2) 依照刨齒過程及其創成機構，配 合齒輪嚙合原理，由刨齒刀外形數學模式進一步推導出其所創成之齒輪齒 形數學模式。 (3) 分析被創成齒輪的外形參數，討論刨齒刀各部位外形 參數與其刨製齒輪外形參數之間的關係。 (4) 依據所要設計的齒輪齒形 數據，利用最佳化的方法，吾人可以反推得到刨製該齒輪所需要之刨齒刀 外形及其設計參數數值。本文之結果以及所發展之齒輪齒形及齒刀之設計 軟體，可提供產業界一個非常實用的設計工具，可以大量減少以往設計刨 齒刀所要花費的時間，並可以將設計出來的刨齒刀外形先用電腦直接模擬 其刨製齒輪之結果，可以縮短試誤的時間並減少設計錯誤所造成的損失， 尤其在設計及製造高精度齒輪及其刨齒刀時，更是迅速且有效率。