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將計算機技術應用于齒輪刀具設計已成為現階段齒輪刀具設計的發展趨勢。插齒加工技術是廣泛采用的一種齒輪加工技術，插齒刀也是應用較為廣泛的齒輪加工刀具。插齒刀可加工圓柱直齒和斜齒齒輪、帶臺肩齒輪、無空刀槽人字齒輪、多聯齒輪、精密齒條和內齒輪等。

插齒刀的設計一直困擾著機械制造領域的設計人員，是一項專業性很強的工作。采用傳統方法設計插齒刀時，計算工作量大且公式復雜，計算過程繁瑣，設計過程較多依賴設計者的能力和經驗，重復計算多，設計周期長，設計效率低，不能滿足當前的生產需求。為了提高插齒刀的設計效率，縮短插齒刀的開發周期，設計了一款漸開線插齒刀自動化設計系統，具有較高的實用價值。

1  系統總體結構及插齒刀各參數

(1)系統總體結構框架

圍繞建立漸開線插齒刀參數化設計的三維計算機輔助設計系統展開研究，構建的系統由三維參數化建模模塊、人機交互界面模塊、界面與軟件鏈接模塊三大模塊組成。其中，三維參數化建模模塊的實質是對CATIA進行二次開發，采用CATIA的宏錄制，提取CATIA的宏文件，以此為模板完成其參數化建模程序的編寫；人機交互界面模塊主要包括主界面的設計、各分界面的設計以及數據庫鏈接的建立；界面與軟件的鏈接主要完成VB對CATIA的啟動設置、接口驅動程序的編寫和VB源代碼的編寫，生成可執行文件。

(2)確定變位系數

插齒刀實質是變位系數沿軸向呈線性變化的變位齒輪，因此合理選擇變位系數以及修正分度圓齒形角至關重要。

在插齒刀的兩個前后端面存在最大變位系數和最小變位系數。變位系數越大，加工出的齒輪表面精度越高，若選用的最大變位系數過大，將發生齒頂變尖和齒輪過渡曲線干涉；小的變位系數能夠增加插齒刀的重磨次數，但選用的最小變位系數過小時，將發生齒輪根切和齒輪頂切等現象。根據其不合理情況的限制，即可計算出最大變位系數和最小變位系數。

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