变速比转向器齿扇的数控插齿加工

赵　迪， 丁国龙， 王　珍， 余金舫

(湖北工业大学机械工程学院， 湖北 武汉 430068)

变速比转向器齿扇的数控插齿加工

赵迪， 丁国龙， 王珍， 余金舫

(湖北工业大学机械工程学院， 湖北 武汉 430068)

[摘要]针对汽车变速比转向器的非圆齿扇设计复杂且在加工过程存在一定难度的问题，基于包络原理，利用齿条范成法，推导出非圆齿扇插齿加工的三轴联动数学模型，并以华中8型通用数控系统为开发平台，利用接口函数编程，二次开发出了相应的数控插齿系统。最后以余弦式传动比非圆齿扇为例，在该数控插齿系统上进行了加工仿真，仿真结果证明了开发这种数控插齿系统的可行性与正确性。

[关键词]非圆齿扇； 包络原理； 二次开发； 插齿机系统； 加工仿真

汽车驾驶转向性能取决于转向器齿扇与齿条的速比特性[1]。转角小的情况下，传动比小有利于汽车方向盘的稳定性；转角大的情况下，传动比大有利于汽车方向盘的灵敏性。因而越来越多的转向器齿条齿扇副都是按照变速比设计来改善汽车的转向性能[2]。然而这种变速比设计出来的非圆齿扇由于计算的复杂性，在加工上存在一定的困难。目前，有两类插齿机能够实现非圆齿扇的加工：第一类是采用基于精密凸轮的变速机构[3]，但是这种机床结构复杂，并且一种工件对应一种凸轮，当被加工的齿扇参数发生变化时，对应的凸轮也要更换；第二类是开发专用数控系统[4]。周艳红、周云飞等人针对分段直线式传动比的摇臂轴齿扇开发了变速比齿扇插齿加工的新型CNC系统[5]；……