【摘要】：在螺旋錐齒輪加工制造業(yè)廣泛采用計算機輔助制造系統(tǒng),為設計計算,加工理論分析,加工方法檢驗等方面服務,有助于優(yōu)化加工過程,檢驗加工精度,預測加工制造結(jié)果。將虛擬制造技術(shù)與螺旋錐齒輪的加工制造理論相結(jié)合,構(gòu)建螺旋錐齒輪輔助制造三維平臺,研究開發(fā)螺旋錐齒輪計算機輔助制造系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。 將傳統(tǒng)的HFT加工方法轉(zhuǎn)換為數(shù)控加工方法,對五軸聯(lián)動數(shù)控螺旋錐齒輪機床的加工運動過程進行仿真,提出一種基于解析計算的切削仿真算法,將刀具切削工件形成齒面的過程離散成一系列刀具圓錐體切削工件層圓的瞬時運動,通過解析計算求解圓錐體和層圓的交點來獲得分布均勻的齒面數(shù)據(jù)點,實現(xiàn)螺旋錐齒輪多次切削可視化仿真。為提高仿真過程中的切削速度采用三角面片縫合齒面來顯示切削過程,生成的齒輪采用NURBS曲面顯示。 根據(jù)齒面數(shù)據(jù)點、齒坯參數(shù)建立齒輪的層圓模型和NURBS體兩種模型,在此基礎上提出一種可應用于運動NURBS體齒輪的干涉檢查算法。該算法將NURBS體齒輪對中齒面干涉、齒面求交問題轉(zhuǎn)化成一個NURBS齒面與另一個齒面上各點的運動軌跡圓的求交問題,進而給出圓與NURBS曲面求交的算法及齒面存在多個干涉區(qū)時的曲面求交算法。 在NURBS體模型基礎上,建立數(shù)控加工齒輪的裝配坐標系,進行齒輪的裝配,結(jié)合干涉檢查算法給出嚙齒過程的接觸點仿真算法,并生成齒面接觸軌跡和幾何接觸區(qū),為齒輪參數(shù)優(yōu)化提供參考。 為了控制齒面的加工質(zhì)量,基于滾切法加工原理,提出一種采用數(shù)值法精確計算齒面殘留高度的算法,建立滾切齒面數(shù)學模型。該模型確立了刀傾法加工螺旋錐齒輪時齒面殘留高度與刀片數(shù)量、刀盤轉(zhuǎn)速、搖臺轉(zhuǎn)速與搖臺轉(zhuǎn)角范圍的參數(shù)關(guān)系,計算齒面不同取樣處殘留高度的理論值,預估齒面粗糙度。 本論文以國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃(863計劃)項目“汽車螺旋錐齒輪高效精密加工成套設備”(項目號:2007AA042005)為主要支持。
【圖文】：

成形法加工示意圖

滾切法加工示意圖
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TH132.41

【參考文獻】

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本文編號：2639696