弧齒錐齒輪多軸數(shù)控加工編程與仿真技術(shù)的研究.pdf

1、弧齒錐齒輪傳動(dòng)裝置常用來(lái)傳輸兩交錯(cuò)軸或兩相交軸之間的動(dòng)力,具有重疊系數(shù)高、承載能力強(qiáng)、傳動(dòng)噪聲小和傳動(dòng)比大等一系列優(yōu)點(diǎn),在船舶、航海、航空、各種精密機(jī)床、汽車等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。目前,弧齒錐齒輪加工通常采用弧齒錐齒輪通用機(jī)床加工和弧齒錐齒輪專用數(shù)控機(jī)床加工兩種方法,國(guó)外已廣泛采用弧齒錐齒輪專用數(shù)控機(jī)床先進(jìn)加工工藝。但由于我國(guó)高檔弧齒錐齒輪專用數(shù)控機(jī)床研發(fā)技術(shù)較國(guó)外還很落后,加之國(guó)外對(duì)弧齒錐齒輪加工技術(shù)嚴(yán)加封鎖,我國(guó)目前仍主要采用依賴進(jìn)口

2、的弧齒錐齒輪專用機(jī)床加工,如何運(yùn)用通用數(shù)控機(jī)床實(shí)現(xiàn)弧齒錐齒輪高精、高效、低成本加工是我國(guó)擺脫弧齒錐齒輪加工水平落后局面的一項(xiàng)重要課題。因此,迫切亟待深入研究弧齒錐齒輪數(shù)控加工的編程和仿真技術(shù)。本文基于齊次坐標(biāo)變換理論和空間嚙合原理、利用弧齒錐齒輪齒廓形成原理、數(shù)控加工理論、UG及其開(kāi)發(fā)工具OPEN/GRIP、VERICUT加工仿真軟件和VC++等理論和手段,探索弧齒錐齒輪齒廓方程推導(dǎo)、實(shí)體模型建立、刀具軌跡規(guī)劃、后置處理求解、輪齒切削仿

3、真等關(guān)鍵技術(shù)。具體研究工作如下:
　　1)基于齊次坐標(biāo)變換理論和空間嚙合原理,推導(dǎo)弧齒錐齒輪大、小輪齒廓方程,并在此基礎(chǔ)上,利用Matlab和OPEN/GRIP編程,建立弧齒錐齒輪大、小輪的實(shí)體模型;利用 UG/Assembly對(duì)弧齒錐齒輪進(jìn)行虛擬裝配和運(yùn)動(dòng)仿真,以分析其建模算法的有效性;
　　2)采用CL截面法并運(yùn)用OPEN/GRIP二次開(kāi)發(fā)工具計(jì)算弧齒錐齒輪大、小輪齒面的刀具軌跡,生成齒面數(shù)控加工刀位文件;
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4、)分析弧齒錐齒輪的加工特點(diǎn),進(jìn)行弧齒錐齒輪數(shù)控加工的機(jī)床方案和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),并利用UG完成機(jī)床結(jié)構(gòu)三維建模,導(dǎo)入VERICUT環(huán)境建立弧齒錐齒輪數(shù)控加工虛擬機(jī)床;
　　4)利用VC++軟件開(kāi)發(fā)弧齒錐齒輪數(shù)控加工機(jī)床的后置處理器,利用VERICUT模擬弧齒錐齒輪大、小輪的切削加工過(guò)程,以驗(yàn)證機(jī)床結(jié)構(gòu)合理性和后置處理器正確性。
　　綜上,本文的研究為建立弧齒錐齒輪數(shù)控加工解決方案提供了有效途徑,為提升我國(guó)弧齒錐齒輪產(chǎn)品數(shù)控加工工藝水