余弦齒輪的數(shù)控插削加工方法及仿真研究.pdf

1、為了彌補(bǔ)漸開線齒形的不足及滿足各種不同的使用場合，各種新型特殊齒形齒輪應(yīng)用的日益廣泛，而各種新型齒廓的相繼出現(xiàn)給現(xiàn)行的齒輪加工提出了新的難題。根據(jù)齒輪嚙合原理和傳統(tǒng)的加工方法，各種新型齒輪的展成加工都必須制造出與其共軛的專用刀具，且不同模數(shù)的齒輪都需要制作不同的刀具，使用成本投入巨大、研發(fā)周期長及刀具管理麻煩等等，從而制約了各種新型齒輪從實(shí)驗(yàn)室走入生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用中。新的加工方法的研究已成為這些新型齒輪能否得到推廣應(yīng)用的關(guān)鍵，同時(shí)，也是齒輪

2、設(shè)計(jì)和制造中所面臨的重要而急待解決的課題。鑒于此，本文針對(duì)余弦齒輪的數(shù)控插削加工理論及仿真進(jìn)行廣泛而深入的分析和探討。
　　(1)余弦齒輪插削加工展成機(jī)理研究
　　以離散數(shù)字化共軛曲面原理和現(xiàn)代數(shù)控加工技術(shù)為理論基礎(chǔ)，研究余弦齒輪數(shù)字化齒面與刀具切削面的共軛包絡(luò)運(yùn)動(dòng)關(guān)系，探討通用的特殊齒形齒廓數(shù)字化加工理論和方法。并將共軛曲面原理與具體的齒輪加工工藝相結(jié)合，建立余弦齒輪數(shù)控插削加工的運(yùn)動(dòng)控制模型，在不考慮插削干涉情況下，利用

3、MATLAB進(jìn)行余弦齒輪插削加工仿真，為余弦齒輪數(shù)字化插削展成加工的實(shí)際應(yīng)用提供理論和方法指導(dǎo)。
　　(2)余弦齒輪插削加工的齒廓誤差計(jì)算與分析
　　將廣義確定性多體系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)理論和齒輪嚙合理論相結(jié)合，分析插削加工中的幾何偏心、回轉(zhuǎn)誤差及力致變形引起的常值性系統(tǒng)誤差和周期性誤差，在此基礎(chǔ)上建立各個(gè)加工誤差的數(shù)學(xué)模型，進(jìn)而分別討論在插齒加工過程中幾何偏心、回轉(zhuǎn)誤差、力致變形等對(duì)插齒加工精度的影響，得出各誤差源對(duì)加工誤差的變化規(guī)

4、律及其影響程度，為后續(xù)余弦齒輪插削加工誤差補(bǔ)償提供數(shù)值依據(jù)。
　　(3)余弦齒輪插削加工CAM系統(tǒng)及加工仿真
　　利用VC++和MATLAB聯(lián)合編程，開發(fā)余弦齒輪數(shù)字化齒廓插齒CAM自動(dòng)編程系統(tǒng)，通過人機(jī)界面輸入被加工工件齒輪參數(shù)，自動(dòng)生成插齒加工代碼文件，并進(jìn)行二維刀軌包絡(luò)切削動(dòng)態(tài)仿真。利用三維軟件Pro/E對(duì)插齒機(jī)各部件建模，并在Vericut環(huán)境中建立數(shù)控插齒機(jī)的虛擬仿真平臺(tái)，將生成的G代碼輸入到數(shù)控仿真軟件Veric