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

1、平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副具有承載能力強(qiáng)、傳動(dòng)效率高、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),廣泛的應(yīng)用于冶金礦山機(jī)械、軋鋼機(jī)的壓下裝置、化工機(jī)械和國(guó)防工業(yè)等領(lǐng)域。目前平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副主要采用傳統(tǒng)的對(duì)偶范成法加工,國(guó)產(chǎn)平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副產(chǎn)品的性能與國(guó)外類(lèi)似產(chǎn)品相比仍然存在較大差距,市場(chǎng)的占有率還很低。究其原因是平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副工作廓面為復(fù)雜曲面,其制造需要配備專(zhuān)用復(fù)雜精密機(jī)床和專(zhuān)用復(fù)雜刀具,而國(guó)內(nèi)平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副的制造手段不健全,整體水平還

2、很滯后,嚴(yán)重制約了國(guó)產(chǎn)平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副產(chǎn)品的高精、高效開(kāi)發(fā)和推廣應(yīng)用。如何實(shí)現(xiàn)平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副高效、低成本加工是目前平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副產(chǎn)品制造中的一項(xiàng)重要課題。因此,迫切亟待深入研究平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副數(shù)控加工技術(shù),以彌補(bǔ)傳統(tǒng)的對(duì)偶范成法加工的諸多不足。為此,本文利用平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副的成形原理、計(jì)算機(jī)輔助幾何理論、數(shù)控加工原理、UG及其開(kāi)發(fā)工具、VC++等手段,探索平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副的實(shí)體造型、刀軌規(guī)劃、后置

3、處理、加工仿真等技術(shù),具體研究工作如下:
　　1)綜述了平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副的研究現(xiàn)狀,推導(dǎo)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(chǔ)。
　　2)探索了平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副數(shù)控編程前置處理技術(shù),包括蝸桿和蝸輪三維實(shí)體建模、虛擬裝配與運(yùn)動(dòng)仿真,并通過(guò)設(shè)計(jì)加工方案,推導(dǎo)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(luò)環(huán)面蝸桿副數(shù)控編程后置處理技術(shù),通過(guò)蝸桿和蝸輪數(shù)控加工對(duì)機(jī)床配置

4、要求的分析,進(jìn)行了最佳虛擬數(shù)控機(jī)床的設(shè)計(jì)及相應(yīng)后置處理算法的推導(dǎo),和相應(yīng)后置處理器開(kāi)發(fā)。
　　4)研究了平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副數(shù)控加工仿真技術(shù),基于上述研究工作,利用VERICUT建立了虛擬機(jī)床,分別對(duì)蝸桿和蝸輪進(jìn)行數(shù)控加工過(guò)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(luò)環(huán)面蝸桿副實(shí)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(shù)在平面二次包絡(luò)環(huán)面蝸桿副加工中的應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)