本文關(guān)鍵詞：普及型成形磨齒機(jī)砂輪修整技術(shù)研究與應(yīng)用

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【摘要】：隨著汽車、高速動車、航天航空、核電以及新能源裝備高速發(fā)展,對齒輪傳動提出了新的要求,希望齒輪能在各種工作環(huán)境下高速、高效、可靠、平穩(wěn)、精確地傳遞運(yùn)動和動力,齒輪傳動普遍向高精度、硬齒面、復(fù)雜修形三個趨勢發(fā)展。成形磨齒法由于在齒輪加工方面性價比高、通用性好、機(jī)床機(jī)構(gòu)簡單、生產(chǎn)率較高,得到廣泛的關(guān)注。本研究依托國家“十二五”科技支撐計(jì)劃“中小型機(jī)床再制造生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用示范”,以廢舊數(shù)控外圓磨床的本體為基礎(chǔ),通過再設(shè)計(jì)、再制造修復(fù)和改造提升,再制造出一種性價比高,磨削精度達(dá)到5-6級的普及型成形磨齒機(jī)。砂輪修整技術(shù)作為普及型成形磨齒機(jī)開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)之一,直接影響磨齒精度、效率和機(jī)床開發(fā)成本,其理論研究與應(yīng)用開發(fā)具有重要的意義。本論文重點(diǎn)研究砂輪截形計(jì)算理論,分析砂輪修整過程誤差,提出誤差補(bǔ)償方法,開發(fā)砂輪修整系統(tǒng)及其支撐軟件,為普及型成形磨齒機(jī)開發(fā)提供理論支持和保證。首先,針對普及型成形磨齒機(jī)砂輪修整系統(tǒng),對成形磨削砂輪與齒輪運(yùn)動關(guān)系進(jìn)行分析,建立成形磨削砂輪齒輪坐標(biāo)系;以外斜齒輪為例,利用齒輪幾何參數(shù)、修緣參數(shù)、加工參數(shù)以及其他參數(shù),建立具有修緣量的齒廓齒面方程;假想設(shè)計(jì)齒面與成形砂輪嚙合,得出二者的接觸線,通過旋轉(zhuǎn)接觸線到砂輪軸截面獲得用于砂輪修整的截形離散點(diǎn);采用雙圓弧擬合截形離散點(diǎn),添加過渡圓弧,最終得到砂輪截形;將上述算法延伸至外直齒輪、內(nèi)直齒輪、內(nèi)斜齒輪成形砂輪截形計(jì)算。其次,介紹了普及型成形磨齒機(jī)砂輪修整系統(tǒng),總結(jié)歸納了成形砂輪精密修整過程中存在的誤差因素,提出了誤差評價標(biāo)準(zhǔn)與誤差模型;推導(dǎo)了誤差分析算法,結(jié)合實(shí)例對修整過程中的誤差進(jìn)行分析;提出一種成形砂輪修整誤差補(bǔ)償方法,通過齒形誤差修正端面齒廓,采用數(shù)值模擬法重算砂輪截形,并進(jìn)行了實(shí)例驗(yàn)證。最后,將砂輪修整技術(shù)應(yīng)用到普及型成形磨齒機(jī)中,對砂輪修整方案進(jìn)行了選擇,選擇或設(shè)計(jì)了砂輪修整硬件部分,基于MPC2810對修整系統(tǒng)進(jìn)行控制,開發(fā)出了砂輪修整系統(tǒng)及相應(yīng)的支持軟件,實(shí)現(xiàn)了成形砂輪在線修整。
【關(guān)鍵詞】：成形磨齒機(jī) 砂輪修整 誤差 系統(tǒng)開發(fā) 截形
【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】：2015
【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 論文的選題背景9-11
• 1.1.1 成形磨削在齒輪加工的地位9-10
• 1.1.2 齒輪拓?fù)湫扌?/span>10-11
• 1.2 國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢11-15
• 1.2.1 齒輪拓?fù)湫扌伟l(fā)展及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 成形磨齒誤差分析及補(bǔ)償國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 砂輪修整相關(guān)技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3 論文的研究意義及課題來源15-16
• 1.3.1 論文研究意義15
• 1.3.2 論文課題來源15-16
• 1.4 論文研究內(nèi)容安排16-17
• 2 齒輪成形磨削砂輪截形計(jì)算理論17-35
• 2.1 齒面建模17-25
• 2.1.1 成形磨削坐標(biāo)系17-18
• 2.1.2 端面齒廓建模18-24
• 2.1.3 齒向建模24-25
• 2.2 砂輪截形計(jì)算25-32
• 2.2.1 嚙合點(diǎn)計(jì)算25-27
• 2.2.2 截形離散點(diǎn)計(jì)算27-28
• 2.2.3 雙圓弧擬合28-31
• 2.2.4 過渡曲線計(jì)算31-32
• 2.3 外直齒輪和內(nèi)齒輪砂輪截形計(jì)算32-34
• 2.3.1 外直齒輪砂輪截形計(jì)算32-33
• 2.3.2 內(nèi)齒輪砂輪截形計(jì)算33-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 3 齒輪成形磨削砂輪修整系統(tǒng)與誤差分析及補(bǔ)償35-55
• 3.1 普及型成形磨齒機(jī)砂輪修整系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析與總體規(guī)劃35-38
• 3.1.1 成形磨齒工藝分析與砂輪修整工藝分析35-37
• 3.1.2 砂輪修整系統(tǒng)總體規(guī)劃37-38
• 3.2 砂輪修整誤差分析38-42
• 3.2.1 砂輪修整誤差分類39-40
• 3.2.2 砂輪修整誤差評價標(biāo)準(zhǔn)40-41
• 3.2.3 砂輪修整誤差模型建立41-42
• 3.3 砂輪修整誤差分析42-47
• 3.3.1 反求端面齒廓42
• 3.3.2 誤差齒廓建模42-43
• 3.3.3 分析實(shí)例43-47
• 3.4 砂輪修整誤差補(bǔ)償47-54
• 3.4.1 數(shù)值模擬法獲得砂輪廓形47-48
• 3.4.2 誤差補(bǔ)償算法48-50
• 3.4.3 計(jì)算實(shí)例50-54
• 3.5 本章小結(jié)54-55
• 4 普及型成形磨齒機(jī)砂輪修整裝置研制55-67
• 4.1 砂輪修整方案分析55-57
• 4.2 普及型成形磨齒機(jī)砂輪修整系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)57-63
• 4.2.1 金剛輪修整輪及砂輪電主軸57-58
• 4.2.2 砂輪架分度消隙機(jī)構(gòu)58-62
• 4.2.3 移動進(jìn)給機(jī)構(gòu)62-63
• 4.3 普及型成形磨齒機(jī)砂輪修整控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)63-65
• 4.3.1 砂輪修整控制原理63-64
• 4.3.2 砂輪修整控制系統(tǒng)硬件64-65
• 4.4 本章小結(jié)65-67
• 5 普及型成形磨齒機(jī)砂輪修整支持軟件開發(fā)67-81
• 5.1 普及型成形磨齒機(jī)數(shù)控系統(tǒng)概述67-68
• 5.1.1 系統(tǒng)開發(fā)及運(yùn)行環(huán)境68
• 5.1.2 系統(tǒng)功能模塊組成68
• 5.2 砂輪修整模塊工藝分析68-75
• 5.2.1 砂輪修整總體工藝規(guī)劃69-70
• 5.2.2 編程原點(diǎn)確定與砂輪運(yùn)動軌跡規(guī)劃70-72
• 5.2.3 金剛石輪軌跡修正72-73
• 5.2.4 坐標(biāo)變換73-75
• 5.3 普及型成形磨齒機(jī)砂輪修整支持軟件開發(fā)75-79
• 5.3.1 系統(tǒng)管理模塊75-76
• 5.3.2 參數(shù)設(shè)置模塊76-78
• 5.3.3 調(diào)試模塊78-79
• 5.4 加工實(shí)例79-80
• 5.5 本章小結(jié)80-81
• 6 結(jié)論與展望81-83
• 致謝83-85
• 參考文獻(xiàn)85-89
• 附錄89
• A. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目89
• B. 作者在攻讀碩士學(xué)位期間所獲獎勵89

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本文編號：740477