非圓齒輪數(shù)控滾切加工理論與自動編程系統(tǒng)研究.pdf

1、非圓齒輪是用來實(shí)現(xiàn)變傳動比傳動的機(jī)械傳動部件，和傳統(tǒng)的變傳動比機(jī)構(gòu)相比，具有獨(dú)特的優(yōu)勢。但其種類繁多，設(shè)計計算復(fù)雜，加工困難，故非圓齒輪設(shè)計制造技術(shù)自問世以來一直是制造業(yè)的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，為非圓齒輪的加工開辟了嶄新途徑。數(shù)控滾切加工是齒輪加工中應(yīng)用最廣的一種加工方法，但目前而言，非圓齒輪數(shù)控滾切加工過程中的許多理論問題尚未得到解決，故數(shù)控滾切加工方法尚未在非圓齒輪制造中發(fā)揮其應(yīng)有的作用。為此，本文對非圓齒輪數(shù)控滾切加工的相關(guān)

2、理論以及自動編程系統(tǒng)進(jìn)行研究和探討，主要研究內(nèi)容如下：
　　 基于滾切加工原理、直齒非圓齒輪以及斜齒非圓齒輪齒廓形成原理，分別運(yùn)用工具齒條法、工具斜齒條法以及螺旋齒嚙合原理，建立了直齒非圓齒輪與斜齒非圓齒輪數(shù)控滾切加工的運(yùn)動模型，并以橢圓齒輪為例，通過計算機(jī)仿真驗證了運(yùn)動模型的正確性。
　　 根據(jù)建立的運(yùn)動模型，運(yùn)用共軛曲面理論與齒廓嚙合基本定理建立了數(shù)控滾切加工的直齒非圓齒輪與斜齒非圓齒輪的齒廓數(shù)學(xué)模型。
　　

3、 加工非圓齒輪必須采用變速比電子齒輪箱對機(jī)床運(yùn)動進(jìn)行控制，闡述了電子齒輪箱的原理、分類、性能要求，并將模糊自整定前饋PID控制應(yīng)用于變速比電子齒輪箱的控制，仿真結(jié)果驗證了其優(yōu)越性。根據(jù)建立的運(yùn)動模型，運(yùn)用自主研制的基于鎖相原理的電子齒輪功能模塊與脈沖頻率合成模塊，設(shè)計出了直齒非圓齒輪與斜齒非圓齒輪數(shù)控滾切加工的變速比電子齒輪箱傳動方案。
　　 提出一種三次B樣條曲線自適應(yīng)插補(bǔ)算法，論述了算法的插補(bǔ)控制原理，并通過插補(bǔ)實(shí)例對該算法

4、進(jìn)行驗證。插補(bǔ)實(shí)例表明，提出的三次B樣條曲線自適應(yīng)插補(bǔ)算法，既能保證加工精度，又能保證加工效率。最后將三次B樣條曲線自適應(yīng)插補(bǔ)算法應(yīng)用于非圓齒輪數(shù)控滾切加工，并給出了具體的插補(bǔ)控制流程。
　　 開發(fā)出非圓齒輪數(shù)控滾切加工參數(shù)化圖形自動編程系統(tǒng)，系統(tǒng)既可以實(shí)現(xiàn)非圓齒輪的三維建模、運(yùn)動仿真，又能實(shí)現(xiàn)數(shù)控滾切加工程序的自動生成。闡述了系統(tǒng)的組成、開發(fā)思想、系統(tǒng)各主要功能模塊的開發(fā)過程、以及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵如軟件接口的處理、工藝庫與運(yùn)算庫