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、弧齒錐齒輪傳動裝置常用來傳輸兩交錯軸或兩相交軸之間的動力,具有重疊系數(shù)高、承載能力強、傳動噪聲小和傳動比大等一系列優(yōu)點,在船舶、航海、航空、各種精密機床、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床加工和弧齒錐齒輪專用數(shù)控機床加工兩種方法,國外已廣泛采用弧齒錐齒輪專用數(shù)控機床先進加工工藝。但由于我國高檔弧齒錐齒輪專用數(shù)控機床研發(fā)技術(shù)較國外還很落后,加之國外對弧齒錐齒輪加工技術(shù)嚴(yán)加封鎖,我國目前仍主要采用依賴進口

2、的弧齒錐齒輪專用機床加工,如何運用通用數(shù)控機床實現(xiàn)弧齒錐齒輪高精、高效、低成本加工是我國擺脫弧齒錐齒輪加工水平落后局面的一項重要課題。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、小輪的實體模型;利用 UG/Assembly對弧齒錐齒輪進行虛擬裝配和運動仿真,以分析其建模算法的有效性;
　　2)采用CL截面法并運用OPEN/GRIP二次開發(fā)工具計算弧齒錐齒輪大、小輪齒面的刀具軌跡,生成齒面數(shù)控加工刀位文件;
　　3

4、)分析弧齒錐齒輪的加工特點,進行弧齒錐齒輪數(shù)控加工的機床方案和結(jié)構(gòu)設(shè)計,并利用UG完成機床結(jié)構(gòu)三維建模,導(dǎo)入VERICUT環(huán)境建立弧齒錐齒輪數(shù)控加工虛擬機床;
　　4)利用VC++軟件開發(fā)弧齒錐齒輪數(shù)控加工機床的后置處理器,利用VERICUT模擬弧齒錐齒輪大、小輪的切削加工過程,以驗證機床結(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,為提升我國弧齒錐齒輪產(chǎn)品數(shù)控加工工藝水