自由節(jié)曲線非圓齒輪CAD-CAM技術(shù)研究與系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、非圓齒輪是一種能夠?qū)崿F(xiàn)變速比傳動的機械傳動部件，具有傳動平穩(wěn)、精確、承載能力大等優(yōu)點。非圓齒輪節(jié)曲線種類繁多，形狀復(fù)雜，按照特定的運動規(guī)律設(shè)計出的節(jié)曲線往往以分段曲線或列表曲線表示，沒有統(tǒng)一的數(shù)學(xué)表達(dá)形式。對于設(shè)計出的新型非圓齒輪，往往要重新編制程序進(jìn)行校核分析、模型創(chuàng)建、加工代碼生成和加工仿真驗證等工作，使得非圓齒輪的設(shè)計和制造周期較為漫長，不利于非圓齒輪的推廣應(yīng)用。因此，研究能適應(yīng)自由節(jié)曲線非圓齒輪設(shè)計和制造的統(tǒng)一方法，開發(fā)自由節(jié)曲

2、線非圓齒輪設(shè)計和制造的統(tǒng)一模塊具有重要的實際應(yīng)用價值。本文針對自由節(jié)曲線非圓齒輪CAD/CAM統(tǒng)一模塊開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)展開深入研究，分析了統(tǒng)一形狀各異的非圓齒輪節(jié)曲線數(shù)學(xué)表達(dá)式的方法，研究了自由節(jié)曲線非圓齒輪數(shù)字化實體建模的創(chuàng)建技術(shù)，推導(dǎo)了基于展成法原理加工非圓齒輪的滾齒和插齒機床各軸聯(lián)動數(shù)學(xué)模型，并據(jù)此實現(xiàn)非圓齒輪加工中機床各軸運動數(shù)據(jù)生成和加工仿真驗證。通過對三維建模軟件SolidWorks的二次開發(fā)，實現(xiàn)了自由節(jié)曲線非圓齒輪的CAD/

3、CAM系統(tǒng)開發(fā)。
　　1.總結(jié)了常見的自由節(jié)曲線非圓齒輪設(shè)計方法，并通過設(shè)計實例對各種方法進(jìn)行驗證，分析了自由節(jié)曲線的擬合需求，并采用分段三次樣條插值方法表達(dá)自由節(jié)曲線，統(tǒng)一了形狀各異非圓齒輪節(jié)曲線的極坐標(biāo)表達(dá)形式。
　　2.分析了非圓齒輪數(shù)字化實體模型創(chuàng)建方法，推導(dǎo)了在節(jié)曲線固定情況下，齒條插刀和圓柱齒輪插刀沿節(jié)曲線純滾動的數(shù)學(xué)模型，并通過非圓齒輪齒坯和刀具實體模型作布爾差的方式，實現(xiàn)非圓齒輪數(shù)字化建模。
　　3.詳

4、細(xì)推導(dǎo)了非圓齒輪滾齒和插齒加工的機床聯(lián)動數(shù)學(xué)模型，分析了基于聯(lián)動模型計算加工數(shù)據(jù)的方法，通過仿真加工驗證了加工聯(lián)動數(shù)學(xué)模型和加工數(shù)據(jù)的正確性。
　　4.在認(rèn)真綜合分析自由節(jié)曲線非圓齒輪CAD/CAM系統(tǒng)需求分析、設(shè)計過程和功能實現(xiàn)方法的基礎(chǔ)上，整合自由節(jié)曲線非圓齒輪的實體建模和滾齒、插齒加工仿真功能模塊，完成自由節(jié)曲線非圓齒輪CAD/CAM系統(tǒng)開發(fā)。
　　5.結(jié)合自由節(jié)曲線非圓齒輪的設(shè)計和制造實例，對所開發(fā)的自由節(jié)曲線非圓齒