本文關(guān)鍵詞：平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿數(shù)控磨床結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)及加工仿真

  更多相關(guān)文章： 平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿 虛擬中心距加工原理 數(shù)學(xué)模型 加工運(yùn)動(dòng)仿真

【摘要】：與普通的蝸桿副相比平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副具有多線接觸以及接觸線和綜合曲率半徑大等優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)使得它在各類(lèi)機(jī)械中具有廣闊的應(yīng)用前景,但由于它的齒面形狀復(fù)雜、加工比較困難,導(dǎo)致它的加工設(shè)備開(kāi)發(fā)受到了較大的限制、生產(chǎn)成本高,難以滿足市場(chǎng)的廣泛需求。因此平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副推廣應(yīng)用的重要前提條件就是對(duì)平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿(以下簡(jiǎn)稱(chēng)為“平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿”)加工設(shè)備的開(kāi)發(fā)和研究。一些企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)一直以來(lái)都致力于平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿加工方法和設(shè)備的開(kāi)發(fā)和研究,并先后研發(fā)了一些加工這種蝸桿的數(shù)控磨床,以解決平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿齒面精密磨削。本文對(duì)前期研發(fā)工作進(jìn)行了分析,在此基礎(chǔ)上結(jié)合現(xiàn)代復(fù)雜型面數(shù)控加工磨床的發(fā)展趨勢(shì),提出了一種新的高自動(dòng)化、高精度的四軸四聯(lián)動(dòng)數(shù)控磨床的運(yùn)動(dòng)配置和結(jié)構(gòu)方案,以高效、低成本的完成平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿齒面的精密磨削。本研究對(duì)平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿的推廣應(yīng)用具有重要的作用和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。論文首先分析了平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿的傳統(tǒng)加工和虛擬中心距加工在加工精度和加工范圍等方面存在的一些問(wèn)題,提出了新的四軸四聯(lián)動(dòng)加工方案的運(yùn)動(dòng)配置和結(jié)構(gòu)配置,并對(duì)其進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)分析和加工范圍的論證。根據(jù)提出的新蝸桿磨床的運(yùn)動(dòng)配置和結(jié)構(gòu)配置,結(jié)合平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿副的嚙合原理和齊次坐標(biāo)系變換原理建立了虛擬中心距加工原理的數(shù)學(xué)模型,并建立了蝸桿和砂輪產(chǎn)形面的理論數(shù)學(xué)模型。為了得到準(zhǔn)確的蝸桿齒面,對(duì)平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿參數(shù)進(jìn)行了計(jì)算機(jī)輔助分析計(jì)算,結(jié)合得到的環(huán)面蝸桿齒面和砂輪產(chǎn)形面的數(shù)學(xué)模型,運(yùn)用MATLAB軟件對(duì)蝸桿齒面、砂輪上接觸線、一類(lèi)/二類(lèi)界限曲線做了數(shù)學(xué)建模仿真,驗(yàn)證了虛擬中心距加工原理在新磨床上應(yīng)用的可行性。完成了新磨床加工運(yùn)動(dòng)配置、結(jié)構(gòu)配置和結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì),并對(duì)磨床的各個(gè)軸進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)的分配,對(duì)磨床的主要部件的結(jié)構(gòu)方案做了初步的設(shè)計(jì),并建立了磨床運(yùn)動(dòng)和結(jié)構(gòu)方案的三維模型。本文還對(duì)環(huán)面蝸桿的齒面參數(shù)化三維建模做了分析研究,并建立了準(zhǔn)確的蝸桿齒面三維模型。運(yùn)用VERICUT軟件結(jié)合建立的磨床結(jié)構(gòu)三維模型和蝸桿三維模型,完成了虛擬的平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿數(shù)控磨床加工模型的建立,根據(jù)環(huán)面蝸桿齒面的數(shù)控加工工藝過(guò)程,對(duì)新磨床加工環(huán)面蝸桿齒面的加工運(yùn)動(dòng)過(guò)程做了仿真,并對(duì)加工出來(lái)的蝸桿齒面的準(zhǔn)確性做了加工驗(yàn)證和數(shù)控程序的優(yōu)化,驗(yàn)證了本文提出的新的平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿數(shù)控磨床的結(jié)構(gòu)方案的可行性和準(zhǔn)確性。
【關(guān)鍵詞】：平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿 虛擬中心距加工原理 數(shù)學(xué)模型 加工運(yùn)動(dòng)仿真
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TG596
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 本課題的研究背景及目的10
• 1.2 復(fù)雜型面數(shù)控加工技術(shù)的概述10-13
• 1.2.1 數(shù)控加工技術(shù)的特點(diǎn)11
• 1.2.2 復(fù)雜型面零件加工的發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.2.3 復(fù)雜型面零件數(shù)控加工存在的問(wèn)題12-13
• 1.3 平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿加工及設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀概述13-16
• 1.3.1 平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿副的數(shù)控加工現(xiàn)狀13
• 1.3.2 國(guó)外平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿加工設(shè)備現(xiàn)狀13-15
• 1.3.3 國(guó)內(nèi)平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿加工設(shè)備現(xiàn)狀15-16
• 1.4 課題研究的主要意義及內(nèi)容16-18
• 2 平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿數(shù)控磨床加工原理的研究18-29
• 2.1 平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿齒面成形原理18
• 2.2 平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿齒面?zhèn)鹘y(tǒng)二軸二聯(lián)動(dòng)加工方法18-19
• 2.3 平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿數(shù)控磨床加工原理19-25
• 2.3.1 蝸桿齒面虛擬中心距加工原理19-21
• 2.3.2 新磨床運(yùn)動(dòng)配置方案的提出及基本結(jié)構(gòu)原理分析21-22
• 2.3.3 新磨床的運(yùn)動(dòng)分析22-25
• 2.4 新數(shù)控磨床的加工范圍的分析25-27
• 2.5 新磨床的運(yùn)動(dòng)配置方案優(yōu)點(diǎn)分析27-28
• 2.6 本章小結(jié)28-29
• 3 蝸桿齒面的虛擬中心距加工原理和一次包絡(luò)嚙合理論的建模分析29-43
• 3.1 蝸桿齒面虛擬中心距加工原理的數(shù)學(xué)模型建立29-33
• 3.1.1 坐標(biāo)系的建立29-31
• 3.1.2 坐標(biāo)變換矩陣31-33
• 3.2 一次包絡(luò)過(guò)程中砂輪產(chǎn)形面與環(huán)面工作蝸桿的嚙合分析33-36
• 3.2.1 嚙合函數(shù)和嚙合方程33-35
• 3.2.2 砂輪產(chǎn)形面0(50) 上的瞬時(shí)接觸線方程35-36
• 3.2.3 蝸桿工作齒面1? 方程36
• 3.3 二類(lèi)界限曲線36-37
• 3.4 一類(lèi)界限曲線37-39
• 3.5 環(huán)面蝸桿非工作齒面2? 的方程39-42
• 3.6 本章小結(jié)42-43
• 4 基于虛擬中心距加工原理加工蝸桿齒面的數(shù)學(xué)模型仿真43-55
• 4.1 平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿副設(shè)計(jì)計(jì)算實(shí)例43-45
• 4.2 蝸桿齒面數(shù)學(xué)模型仿真45-54
• 4.2.1 蝸桿齒面數(shù)學(xué)模型仿真主要參數(shù)的確定46-49
• 4.2.2 蝸桿齒面數(shù)學(xué)模型仿真結(jié)果49-54
• 4.3 本章小結(jié)54-55
• 5 新的平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿數(shù)控磨床總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)55-67
• 5.1 新的平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿數(shù)控磨床的概述55-56
• 5.2 新平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿數(shù)控磨床的總體結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)56-57
• 5.3 新磨床零部件結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)57-65
• 5.3.1 新磨床床身結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)57-58
• 5.3.2 C軸主軸箱的結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)58-60
• 5.3.3 Z軸方向傳動(dòng)方案設(shè)計(jì)60-61
• 5.3.4 B軸砂輪工作回轉(zhuǎn)臺(tái)的方案設(shè)計(jì)61-63
• 5.3.5 砂輪專(zhuān)用磨頭結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)63-65
• 5.4 交流伺服電機(jī)的選用65-66
• 5.5 本章小結(jié)66-67
• 6 基于VERICUT的平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿齒面數(shù)控加工運(yùn)動(dòng)過(guò)程仿真67-85
• 6.1 虛擬平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿齒面數(shù)控加工仿真的目的及意義67
• 6.2 平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿齒面的三維實(shí)體建模67-73
• 6.2.1 平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿齒面空間螺旋線公式一般形式的推導(dǎo)68-70
• 6.2.2 平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿的實(shí)體建模70-73
• 6.3 虛擬平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿齒面加工運(yùn)動(dòng)過(guò)程仿真的實(shí)現(xiàn)73-80
• 6.3.1 虛擬平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿數(shù)控磨床的構(gòu)建73-76
• 6.3.2 磨削蝸桿齒面的數(shù)控加工程序的編制76-78
• 6.3.3 創(chuàng)建刀具庫(kù)文件78-79
• 6.3.5 平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿齒面加工過(guò)程的運(yùn)動(dòng)仿真79-80
• 6.4 虛擬加工質(zhì)量檢測(cè)與刀具軌跡的優(yōu)化80-84
• 6.4.1 過(guò)切與欠切檢查80-81
• 6.4.2 刀具軌跡優(yōu)化81-84
• 6.5 本章小結(jié)84-85
• 結(jié)論85-87
• 參考文獻(xiàn)87-90
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文及科研成果90-91
• 致謝91-92

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 許少軍;德國(guó)瓦德里西-吉根數(shù)控磨床維修[J];設(shè)備管理與維修;2004年06期

2 杜彩娟;數(shù)控磨床磨削前的設(shè)置[J];機(jī)械工人.冷加工;2004年09期

3 戚安達(dá);;上機(jī)精心打造六種數(shù)控磨床亮相[J];機(jī)械制造;2006年06期

4 王偉;宋現(xiàn)春;郭梅靜;;數(shù)控磨床故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)[J];儀器儀表學(xué)報(bào);2006年S2期

5 丁瑤;杜亞男;王同樂(lè);袁清珂;;基于模糊綜合評(píng)價(jià)的數(shù)控磨床運(yùn)動(dòng)方案設(shè)計(jì)[J];機(jī)電產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與創(chuàng)新;2011年04期

6 陳美福;對(duì)發(fā)展我國(guó)數(shù)控磨床的淺見(jiàn)[J];世界制造技術(shù)與裝備市場(chǎng);1994年03期

7 宋忠明;雙軸數(shù)控磨床[J];鐵道機(jī)車(chē)車(chē)輛工人;1996年12期

8 高安生,錢(qián)新恩,程良鴻,吳天真;曲軸外圓數(shù)控磨床的技術(shù)改造[J];機(jī)械工人.冷加工;2000年02期

9 陳根余;黃紅武;盛曉敏;周水庭;;安全系統(tǒng)工程在數(shù)控磨床安全設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J];制造業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù);2000年04期

10 范晉偉,關(guān)佳亮,王文超,康存鋒,張小龍;數(shù)控磨床磨削運(yùn)動(dòng)精度分析與控制方法的理論研究[J];北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2001年04期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 肖瀟;;YM-MKL7140×12的研發(fā)和創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[A];2010全國(guó)機(jī)械裝備先進(jìn)制造技術(shù)(廣州)高峰論壇論文匯編[C];2010年

2 肖瀟;;YM-MKL7140×12的研發(fā)和創(chuàng)新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[A];云南省機(jī)械工程學(xué)會(huì)2010年年會(huì)論文集[C];2010年

3 鮑二明;;意大利NOVA磨床的狀態(tài)監(jiān)測(cè)與故障診斷[A];第十屆全國(guó)設(shè)備監(jiān)測(cè)與診斷技術(shù)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2000年

4 王麗華;;西門(mén)子802D數(shù)控系統(tǒng)在SS13數(shù)控磨床電氣改造中的應(yīng)用[A];第二屆民用飛機(jī)制造技術(shù)及裝備高層論壇資料匯編（論文集）[C];2010年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳循介;世界數(shù)控磨床需求強(qiáng)勁[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2003年

2 本報(bào)記者 王聞;華東數(shù)控：再獲億元訂單[N];中國(guó)工業(yè)報(bào);2009年

3 劉建平;上機(jī)公司專(zhuān)用數(shù)控磨床推動(dòng)技術(shù)向高端轉(zhuǎn)型發(fā)展[N];機(jī)電商報(bào);2014年

4 本報(bào)記者 蘭海俠;磨削實(shí)驗(yàn)室掛牌運(yùn)營(yíng) 上機(jī)盯牢高端市場(chǎng)[N];機(jī)電商報(bào);2006年

5 記者 趙雪筠;華東數(shù)控簽下1.6億大單[N];威海日?qǐng)?bào);2008年

6 記者 劉倩倩;華東數(shù)控再拿高鐵億元訂單[N];威海日?qǐng)?bào);2009年

7 通訊員 王努;上海機(jī)床廠有限公司大型數(shù)控磨床出現(xiàn)高增長(zhǎng)[N];中國(guó)機(jī)電日?qǐng)?bào);2000年

8 小武;杰克“高端數(shù)控磨床項(xiàng)目”落戶長(zhǎng)沙[N];中國(guó)服飾報(bào);2009年

9 本報(bào)記者 趙雪筠 通訊員 張鵬飛;華東數(shù)控:從“中國(guó)制造”到“中國(guó)創(chuàng)造”[N];威海日?qǐng)?bào);2009年

10 邢梅;華東數(shù)控 數(shù)控機(jī)床生力軍[N];中國(guó)證券報(bào);2008年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 李星軍;數(shù)控磨床整機(jī)系統(tǒng)可靠性分析與評(píng)價(jià)[D];浙江大學(xué);2011年

2 劉振興;多功能數(shù)控磨床動(dòng)態(tài)特性研究與結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D];湘潭大學(xué);2013年

3 王偉;基于多體系統(tǒng)理論的面齒輪數(shù)控磨床誤差建模與分析[D];湖南工業(yè)大學(xué);2015年

4 王宇;難加工材料超高速數(shù)控磨床開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的進(jìn)度管理研究[D];上海交通大學(xué);2015年

5 黃盼;平面包絡(luò)環(huán)面蝸桿數(shù)控磨床結(jié)構(gòu)方案設(shè)計(jì)及加工仿真[D];西華大學(xué);2016年

6 劉永剛;微型數(shù)控磨床的設(shè)計(jì)與研究[D];南京理工大學(xué);2013年

7 姚海濱;捏合塊數(shù)控磨床的關(guān)鍵技術(shù)研究[D];揚(yáng)州大學(xué);2007年

8 賈志剛;精密數(shù)控磨床檢測(cè)與仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究[D];廈門(mén)大學(xué);2009年

9 和法洋;平面二次包絡(luò)四軸四聯(lián)動(dòng)數(shù)控磨床建模及精度分析[D];西華大學(xué);2009年

10 陳小靜;平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿數(shù)控磨床的開(kāi)發(fā)與仿真[D];西華大學(xué);2010年

，

本文編號(hào)：691532