平面二次包絡環(huán)面蝸桿副數(shù)控加工的編程與仿真技術研究.pdf

1、平面二次包絡環(huán)面蝸桿副具有承載能力強、傳動效率高、使用壽命長等優(yōu)點,廣泛的應用于冶金礦山機械、軋鋼機的壓下裝置、化工機械和國防工業(yè)等領域。目前平面二次包絡環(huán)面蝸桿副主要采用傳統(tǒng)的對偶范成法加工,國產(chǎn)平面二次包絡環(huán)面蝸桿副產(chǎn)品的性能與國外類似產(chǎn)品相比仍然存在較大差距,市場的占有率還很低。究其原因是平面二次包絡環(huán)面蝸桿副工作廓面為復雜曲面,其制造需要配備專用復雜精密機床和專用復雜刀具,而國內(nèi)平面二次包絡環(huán)面蝸桿副的制造手段不健全,整體水平還

2、很滯后,嚴重制約了國產(chǎn)平面二次包絡環(huán)面蝸桿副產(chǎn)品的高精、高效開發(fā)和推廣應用。如何實現(xiàn)平面二次包絡環(huán)面蝸桿副高效、低成本加工是目前平面二次包絡環(huán)面蝸桿副產(chǎn)品制造中的一項重要課題。因此,迫切亟待深入研究平面二次包絡環(huán)面蝸桿副數(shù)控加工技術,以彌補傳統(tǒng)的對偶范成法加工的諸多不足。為此,本文利用平面二次包絡環(huán)面蝸桿副的成形原理、計算機輔助幾何理論、數(shù)控加工原理、UG及其開發(fā)工具、VC++等手段,探索平面二次包絡環(huán)面蝸桿副的實體造型、刀軌規(guī)劃、后置

3、處理、加工仿真等技術,具體研究工作如下:
　　1)綜述了平面二次包絡環(huán)面蝸桿副的研究現(xiàn)狀,推導了蝸桿和蝸輪的齒面方程,闡述了數(shù)控加工編程原理,為后續(xù)研究奠定了基礎。
　　2)探索了平面二次包絡環(huán)面蝸桿副數(shù)控編程前置處理技術,包括蝸桿和蝸輪三維實體建模、虛擬裝配與運動仿真,并通過設計加工方案,推導了蝸桿、蝸輪數(shù)控加工刀軌規(guī)劃算法。
　　3)研究了平面二次包絡環(huán)面蝸桿副數(shù)控編程后置處理技術,通過蝸桿和蝸輪數(shù)控加工對機床配置

4、要求的分析,進行了最佳虛擬數(shù)控機床的設計及相應后置處理算法的推導,和相應后置處理器開發(fā)。
　　4)研究了平面二次包絡環(huán)面蝸桿副數(shù)控加工仿真技術,基于上述研究工作,利用VERICUT建立了虛擬機床,分別對蝸桿和蝸輪進行數(shù)控加工過程仿真,仿真結(jié)果表明前置處理和后置處理算法正確有效。
　　綜上,本文的研究為平面二次包絡環(huán)面蝸桿副實現(xiàn)高效、低成本加工提供了有效途徑,為拓展數(shù)控加工技術在平面二次包絡環(huán)面蝸桿副加工中的應用奠定了理論基礎