本文關(guān)鍵詞：基于數(shù)控技術(shù)的長錐距弧齒錐齒輪的加工方法研究

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【摘要】：長錐距弧齒錐齒輪作為弧齒錐齒輪的一部分被廣泛應(yīng)用于軸交角較小的傳動(dòng)場合,如船舶、軍艦及直升飛機(jī)的主傳動(dòng)部件。長錐距弧齒錐齒輪由于其錐距比一般弧齒錐齒輪要大,如若按常規(guī)的方法加工需要大規(guī)格的機(jī)床及銑刀盤,加工難度大而且成本也很高。隨著數(shù)控技術(shù)的飛速發(fā)展,傳統(tǒng)的純機(jī)械式齒輪加工機(jī)床正逐漸被數(shù)控銑齒機(jī)和多軸聯(lián)動(dòng)的數(shù)控加工中心所取代,這使得采用常規(guī)的加工方法加工長錐距弧齒錐齒輪變的不那么困難。本文正是基于長錐距弧齒錐齒輪結(jié)構(gòu)的特殊性,提出了先虛擬仿真后實(shí)際加工的方法進(jìn)長錐距行弧齒錐齒輪的數(shù)控加工�；陂L錐距弧齒錐齒輪的數(shù)控加工,本文進(jìn)行了齒輪齒廓方程推導(dǎo)、三維實(shí)體模型建立、齒面接觸分析、刀具軌跡規(guī)劃、后置處理求解、切齒仿真等幾個(gè)方面的研究工作。首先,基于空間坐標(biāo)變換理論和齒輪嚙合原理運(yùn)用局部綜合法推導(dǎo)出了長錐距弧齒錐齒輪大、小輪齒面方程,并在此基礎(chǔ)上,利用MATLAB編程技術(shù)進(jìn)行齒面接觸分析、齒面點(diǎn)的求解,利用Pro/E繪制了長錐距弧齒錐齒大、小輪的三維實(shí)體模型。其次,分析了長錐距弧齒錐齒輪數(shù)控加工的特點(diǎn),進(jìn)行長錐距弧齒錐齒輪數(shù)控加工的機(jī)床方案選擇和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并在Pro/E中完成機(jī)床結(jié)構(gòu)的三維建模。運(yùn)用CL截面法計(jì)算出長錐距弧齒錐齒輪大、小輪加工過程中的刀具軌跡,生成了相應(yīng)的數(shù)控加工刀位文件,經(jīng)過后置處理器將刀位文件轉(zhuǎn)化成可供機(jī)床識(shí)別的NC程序。然后,將機(jī)床模型和經(jīng)過此前處理過的刀位文件導(dǎo)入VERICUT環(huán)境中,對(duì)機(jī)床進(jìn)行初始化設(shè)置,模擬長錐距弧齒錐齒輪大、小輪的切削加工過程,以驗(yàn)證機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性和數(shù)控編程的準(zhǔn)確性。最后,在四軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控銑齒機(jī)上完成了切齒實(shí)驗(yàn),從實(shí)驗(yàn)結(jié)果來看,所加工的齒輪的質(zhì)量和精度均滿足設(shè)計(jì)需要。經(jīng)過以上研究,本文擺脫了傳統(tǒng)機(jī)床加工長錐距弧齒錐齒輪局限性,采用虛擬仿真和數(shù)控加工相結(jié)合的辦法,使得加工過程簡單,加工效率高。
【關(guān)鍵詞】：弧齒錐齒輪 長錐距 數(shù)控編程 刀具軌跡 數(shù)控加工仿真
【學(xué)位授予單位】：河南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG61
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 選題的背景和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 弧齒錐齒輪的數(shù)控加工概述10-12
• 1.2.2 CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展12-13
• 1.2.3 弧齒錐齒輪數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展方向13
• 1.2.4 弧齒錐齒輪的數(shù)控加工存在問題13-14
• 1.3 論文研究內(nèi)容14-15
• 第2章 弧齒錐齒輪數(shù)控加工的理論基礎(chǔ)15-25
• 2.1 齒輪嚙合理論15-17
• 2.1.1 相對(duì)微分法15-16
• 2.1.2 嚙合方程16-17
• 2.2 弧齒錐齒輪的齒廓形成原理17-18
• 2.2.1 弧齒錐齒輪平面產(chǎn)形輪17-18
• 2.2.2 弧齒錐齒輪齒廓形成原理18
• 2.3 齒廓求解齊次坐標(biāo)變換原理18-19
• 2.4 數(shù)控加工理論19-23
• 2.4.1 數(shù)控加工編程原理20-22
• 2.4.2 數(shù)控仿真加工理論22-23
• 2.5 本章小結(jié)23-25
• 第3章 弧齒錐齒輪三維模型的建立與TCA分析25-43
• 3.1 局部綜合法的基本思路25-30
• 3.1.1 大輪產(chǎn)成坐標(biāo)系的建立25-26
• 3.1.2 大輪加工參數(shù)的計(jì)算26-27
• 3.1.3 大輪齒面嚙合方程的建立27-29
• 3.1.4 大輪齒面幾何參考點(diǎn)的確立29-30
• 3.2 小輪齒面方程的建立30-33
• 3.2.1 小輪參考點(diǎn)的主曲率與主方向計(jì)算30-31
• 3.2.2 小輪加工參數(shù)的計(jì)算31-33
• 3.3 實(shí)例計(jì)算與TCA分析33-36
• 3.3.1 算例33-36
• 3.5 齒輪三維模型的建立36-41
• 3.5.1 齒面點(diǎn)的求解36-38
• 3.5.2 齒輪三維模型的建立38-41
• 3.6 本章小結(jié)41-43
• 第4章 數(shù)控機(jī)床的建立與刀位軌跡規(guī)劃43-55
• 4.1 數(shù)控加工機(jī)床的建立43-46
• 4.1.1 機(jī)床的選擇43
• 4.1.2 機(jī)床坐標(biāo)系的分配43-44
• 4.1.3 機(jī)床模型的建立44-46
• 4.2 刀具軌跡規(guī)劃技術(shù)46-54
• 4.2.1 刀具的選擇46-47
• 4.2.2 刀具軌跡規(guī)劃技術(shù)47-50
• 4.2.3 刀具軌跡的參數(shù)化50-51
• 4.2.4 刀具軌跡的生成51-53
• 4.2.5 后置處理53-54
• 4.3 本章小結(jié)54-55
• 第5章 長錐距弧齒錐齒輪的切削仿真55-65
• 5.1 VERICUT軟件簡介55-56
• 5.2 虛擬數(shù)控機(jī)床的建立56-61
• 5.2.1 虛擬機(jī)床基本參數(shù)的設(shè)定和控制系統(tǒng)的選擇58-60
• 5.2.2 建立刀具和安裝輪坯60-61
• 5.3 數(shù)控編程61-62
• 5.3.1 數(shù)控程序的編寫61-62
• 5.4 切齒仿真62-64
• 5.5 本章小結(jié)64-65
• 第6章 長錐距弧齒錐齒輪的切齒試驗(yàn)65-69
• 6.1 切齒試驗(yàn)65-67
• 6.2 滾檢試驗(yàn)67-68
• 6.3 本章小結(jié)68-69
• 第7章 結(jié)論與展望69-71
• 7.1 結(jié)論69
• 7.2 展望69-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 致謝75-77
• 攻讀碩士學(xué)位期間的研究成果77

【參考文獻(xiàn)】

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1 蔣文兵;螺旋錐齒輪五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控加工的研究[D];鄭州大學(xué);2003年

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本文編號(hào)：665636