本文關(guān)鍵詞：成形磨削齒向修形誤差補償及其仿真加工

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【摘要】：隨著現(xiàn)代機械工業(yè)的發(fā)展,大功率化、高速化、重載化已然成為齒輪傳動裝置的發(fā)展趨勢,但傳統(tǒng)的滾剃齒工藝很難滿足齒輪的高精度和齒向修形要求,這對齒輪零部件在各種環(huán)境中精確高效及平穩(wěn)可靠的運轉(zhuǎn)提出了挑戰(zhàn)。成形磨齒工藝作為高精度硬齒面修形的主要工藝,由于其修形便捷、通用性強、加工精度高等優(yōu)點而日益受到學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。然而,高精度成形磨齒設(shè)備和相關(guān)高端技術(shù)長期被國外壟斷,國內(nèi)成形磨削工藝加工的齒輪在承載能力和壽命等方面還不能完全滿足極端條件下的工作要求。成形磨削齒向修形技術(shù)可以進一步減少齒輪接觸狀態(tài)下的應(yīng)力集中,降低齒輪傳動噪聲,大大提高齒輪的承載能力和傳動精度,延長齒輪工作壽命;成形磨削齒向修形方法由于在原來基礎(chǔ)上附加了一個新運動,接觸關(guān)系更加復(fù)雜,磨削的成形機理、運動關(guān)系和齒面精度等問題需要新的理論和工具支撐。鑒于此,論文結(jié)合課題組自主開發(fā)的經(jīng)濟型成形磨齒機實驗平臺,著重開展了成形磨削齒向修形誤差補償及其仿真加工研究,對成形磨削齒向修形理論、通用數(shù)學(xué)模型、誤差補償方法及齒向修形支持軟件進行分析,并通過VERICUT仿真加工進行三維可視化分析,以期為成形磨削齒向修形技術(shù)的進一步研究和工廠生產(chǎn)實踐提供理論和工具支持。本文具體研究內(nèi)容如下:首先,在成形磨齒原理的基礎(chǔ)上,深入研究成形磨削齒向修形理論,建立整個齒向修形過程的通用數(shù)學(xué)模型,主要包括砂輪截形計算和齒面反求過程的通用數(shù)學(xué)模型,實現(xiàn)對斜齒輪成形磨削齒向修形過程幾何信息的精確通用表達。其次,分析齒向修形后齒廓誤差和齒面誤差產(chǎn)生的原因和影響因素,根據(jù)齒廓誤差評價標(biāo)準(zhǔn),建立齒廓誤差的補償方法。同時,根據(jù)數(shù)學(xué)模型提出齒面誤差中齒面扭曲和齒面相對扭曲誤差的評價標(biāo)準(zhǔn),據(jù)此建立這兩種齒面誤差的優(yōu)化補償方法及算法,并利用Matlab數(shù)值計算對誤差補償方法的有效性進行實例驗證。再次,根據(jù)經(jīng)濟型成形磨齒機加工工藝過程,開發(fā)機床齒向修形數(shù)控系統(tǒng)軟件。并根據(jù)誤差補償算法,針對但不限于經(jīng)濟型成形磨齒機數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)齒向修形時齒廓誤差和齒面誤差的補償軟件,為齒向修形及其誤差補償提供軟件支持。最后,在VERICUT軟件中創(chuàng)建并配置經(jīng)濟型成形磨齒機的虛擬加工系統(tǒng),實現(xiàn)斜齒輪成形磨削齒向修形過程的仿真加工,利用軟件對加工后齒輪進行質(zhì)量檢測與誤差分析以及誤差補償方法的仿真驗證,為真實加工提供參考依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：成形磨削 齒向修形 誤差補償 VERICUT 仿真加工
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG616
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 論文研究背景9-11
• 1.1.1 齒輪加工工藝的發(fā)展9-10
• 1.1.2 齒輪修形要求的發(fā)展10-11
• 1.1.3 數(shù)控仿真加工技術(shù)的發(fā)展11
• 1.2 論文研究意義及課題來源11-12
• 1.2.1 論文研究意義11-12
• 1.2.2 課題來源12
• 1.3 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀12-15
• 1.3.1 成形磨齒設(shè)備及技術(shù)12-13
• 1.3.2 誤差分析與補償方法13-14
• 1.3.3 數(shù)控加工仿真技術(shù)14-15
• 1.4 論文研究內(nèi)容安排15-17
• 2 成形磨削齒向修形理論及通用數(shù)學(xué)模型17-25
• 2.1 成形磨齒理論17-20
• 2.1.1 成形磨齒原理17
• 2.1.2 成形磨齒齒向修形原理17-20
• 2.2 砂輪截形計算過程理論及其通用數(shù)學(xué)模型20-23
• 2.2.1 修形軌跡通用數(shù)學(xué)模型20-21
• 2.2.2 齒輪與砂輪空間接觸線通用數(shù)學(xué)模型21-22
• 2.2.3 砂輪截形和砂輪回轉(zhuǎn)面通用數(shù)學(xué)模型22-23
• 2.3 齒面反求過程通用數(shù)學(xué)模型23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 3 成形磨削齒向修形誤差分析及補償25-41
• 3.1 成形磨齒誤差概述25
• 3.2 齒廓誤差分析及補償25-28
• 3.2.1 齒廓誤差概述25-26
• 3.2.2 齒廓誤差補償分析26-27
• 3.2.3 齒廓誤差補償方法27-28
• 3.3 齒面誤差分析及補償28-35
• 3.3.1 齒面誤差概述28-29
• 3.3.2 齒面誤差補償分析29-32
• 3.3.3 齒面誤差補償方法32-35
• 3.4 齒面誤差補償實例35-39
• 3.5 本章小結(jié)39-41
• 4 齒向修形支持軟件開發(fā)41-55
• 4.1 經(jīng)濟型成形磨齒機簡介41-43
• 4.1.1 經(jīng)濟型成形磨齒機結(jié)構(gòu)41-42
• 4.1.2 經(jīng)濟型成形磨齒機加工工藝過程42-43
• 4.2 齒向修形數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)43-48
• 4.2.1 經(jīng)濟型成形磨齒機數(shù)控系統(tǒng)分析43-44
• 4.2.2 經(jīng)濟型成形磨齒機數(shù)控系統(tǒng)軟件開發(fā)44-48
• 4.3 齒向修形誤差補償軟件開發(fā)48-54
• 4.3.1 軟件功能模塊49-51
• 4.3.2 軟件應(yīng)用實例51-54
• 4.4 本章小結(jié)54-55
• 5 基于VERICUT的齒向修形仿真加工55-79
• 5.1 引言55
• 5.2 VERICUT軟件概述55-57
• 5.2.1 VERICUT簡介55-56
• 5.2.2 VERICUT特點56
• 5.2.3 VERICUT仿真流程56-57
• 5.3 數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的構(gòu)建57-66
• 5.3.1 磨齒機床的幾何建模57-58
• 5.3.2 磨齒機床的運動建模58-62
• 5.3.3 磨齒機床加工環(huán)境的設(shè)置62-64
• 5.3.4 磨齒機床數(shù)控系統(tǒng)的配置64-66
• 5.4 數(shù)控仿真加工66-75
• 5.4.1 仿真加工齒輪工件的創(chuàng)建66-67
• 5.4.2 仿真加工砂輪刀具的創(chuàng)建67-69
• 5.4.3 仿真加工數(shù)控程序的創(chuàng)建69-73
• 5.4.4 仿真加工過程73-75
• 5.5 仿真結(jié)果75-78
• 5.5.1 仿真齒輪質(zhì)量檢測與分析75-77
• 5.5.2 齒面誤差補償仿真驗證77-78
• 5.6 本章小結(jié)78-79
• 6 結(jié)論與展望79-81
• 6.1 論文內(nèi)容總結(jié)79-80
• 6.2 論文研究展望80-81
• 致謝81-83
• 參考文獻83-87
• 附錄87
• A. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表或錄用的論文目錄87
• B. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項目87
• C. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間所獲獎勵87

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 汪中厚;耿直;李剛;朱文敏;;砂輪修整對成形磨齒齒廓偏差的補償[J];機械傳動;2015年01期

2 王會良;鄧效忠;楊建軍;徐愷;蘇建新;陳強;;分段拓撲修形齒輪的成形磨削與試驗[J];航空動力學(xué)報;2014年12期

3 汪中厚;朱文敏;李剛;耿直;;基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的修形斜齒輪成形磨削中的接觸線優(yōu)化方法[J];中國機械工程;2014年12期

4 劉豐林;康權(quán);宋曉;;螺旋面成形磨削誤差補償砂輪截形研究[J];機械科學(xué)與技術(shù);2014年05期

5 夏政;黃筱調(diào);袁鴻;;修形齒輪成形磨削誤差仿真分析[J];計算機集成制造系統(tǒng);2014年04期

6 方成剛;黃筱調(diào);郭二廓;張虎;;基于瞬時接觸線的齒向修形刀位優(yōu)化方法[J];計算機集成制造系統(tǒng);2014年02期

7 郭二廓;黃筱調(diào);方成剛;袁鴻;;一種提高成形磨齒齒向修形精度的接觸線優(yōu)化方法[J];計算機集成制造系統(tǒng);2014年01期

8 秦大同;朱曉冬;劉向陽;;修形斜齒輪成形磨削中的砂輪廓形優(yōu)化方法和齒形誤差分析[J];機械傳動;2013年04期

9 方成剛;葛海燕;洪榮晶;;砂輪偏心對單側(cè)成形磨齒齒形誤差的影響分析[J];計算機集成制造系統(tǒng);2012年11期

10 郭二廓;黃筱調(diào);袁鴻;方成剛;;斜齒輪成形磨削接觸線優(yōu)化研究[J];機械科學(xué)與技術(shù);2012年08期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 唐平;普及型成形磨齒機砂輪修整技術(shù)研究與應(yīng)用[D];重慶大學(xué);2015年

2 李先沖;普及型數(shù)控成形磨齒機關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用[D];重慶大學(xué);2015年

3 張振濤;基于VERICUT軟件的多軸加工仿真研究[D];天津理工大學(xué);2014年

4 徐敏;基于Pro/E和VERICUT的虛擬數(shù)車床建模與仿真應(yīng)用[D];浙江工業(yè)大學(xué);2012年

5 杜曉陽;成形磨齒加工仿真及誤差分析[D];河南科技大學(xué);2011年

6 孔政偉;數(shù)控銑削物理仿真及優(yōu)化系統(tǒng)研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2010年

7 谷鵬;基于VERICUT的非圓齒輪磨床加工仿真系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

8 段軍軍;基于UG和VERICUT的義齒模型數(shù)控編程與加工仿真的研究[D];北方工業(yè)大學(xué);2009年

9 修珙理;虛擬數(shù)控銑削幾何及物理仿真系統(tǒng)的研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2008年

10 程萍;基于OpenGL的數(shù)控車削仿真系統(tǒng)的研究[D];蘭州理工大學(xué);2007年

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本文編號：843774