滚刀参数化设计系统开发及应用

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1、１０７２０单位代码：分类号：ＴＨ７０２学号：１５０８５２０１０２密级：开ＳｈａａｎｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ硕士学位论文滚刀参数化设计系统开发及应用Ｄｅｖｅｍｅｎｔａｎｄａｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｌｏｐｐｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚｅｄｄｅｓｉｇｎｓｙｓｔｅｍｏｆｈｏｂｐ论文作者：郑文指导教师、职称：张东生教授校外指导教师：王小：雷：工程硕士专业学位类别专业领域名称：机械工程＇二○一八年六月分类号：TH702单位代码

2、：10720密级：公开学号：1508520102硕士学位论文滚刀参数化设计系统开发及应用Developmentandapplicationoftheparameterizeddesignsystemofhob论文作者：郑佳文指导教师、职称：张东生教授校外指导教师：王小雷专业学位类别：工程硕士专业领域名称：机械工程二○一八年六月摘要滚刀作为齿轮加工中应用最为广泛的一种复杂刀具，其设计与制造水平直接决定了齿轮的质量。随着齿轮应用于国民经济的各个领域，特别是在汽车自动变速箱、智能装备、风电、汽轮机、国防军工、工业

3、机器人及精密传动等众多领域中扮演着重要角色。滚刀的种类也因齿轮应用场合的变换而不断增多，对其精度的要求也不断提升。因此，滚刀的设计、制造及检测技术需要不断地进行研究与进步。滚刀设计中涉及的参数众多且相互关联，计算繁琐，工作量大。常规的设计方法计算过程容易出错，造成设计的反复，无法进行在线实时修改，产品设计图形化水平低，使得滚刀的生产周期延长，精度难以保证，进而制约了齿轮产品的生产效率。本课题针对以上问题，作了如下几方面的研究。1.对齿轮滚刀的齿形与结构等相关参数的选择、计算方法进行分析研究，建立了滚刀法向齿

4、形与被加工齿轮齿形之间的数学模型，从而实现了对滚齿后工件齿形的验证。2.探讨了变压力角设计方法及应用场合，提出剃（磨）前齿轮滚刀的齿形优化流程与具体方法；对滚刀的端面结构参数的设计进行了详细的阐述，借助有限元分析软件对滚刀的刀齿进行结构静力学分析，为滚刀结构参数的确定提供参考与验证。3.结合AutoCAD二次开发与基于Access的数据库访问技术，在Microsoft.NET平台上开发了滚刀参数化设计系统，并将滚刀齿形及结构参数的设计方法融入到所开发的设计系统之中。4.本系统经过在汉江工具责任有限公司测试运

5、行，具有良好的可操作性与较好的稳定性。可提高渐开线类齿轮滚刀的设计效率，降低对设计人员设计经验水平的要求，提升设计质量，从而降低滚刀设计开发成本。对刀具制造企业的智能制造技术提升、其他类型的复杂刀具的数字化设计与制造具有一定的参考价值。关键词：齿轮滚刀；参数化设计；齿形优化；系统开发‐I‐ AbstractHobisthemostwidelyusedcomplexcuttingtoolingearmachining.Itsdesignandmanufacturingleveldirectlydetermin

6、ethequalityofgear.Withtheapplicationofgeartovariousfieldsofthenationaleconomy,especiallyinautomotiveautomatictransmission,intelligentequipment,windpower,steamturbine,nationaldefensemilitaryworkers,industrialrobotsandprecisiontransmissionandotherfields,itpl

7、aysanimportantrole.Thetypeofhobisalsoincreasingduetothetransformationofgearapplications,anditsaccuracyrequirementsarealsorising.Therefore,hobdesign,manufacturingandtestingtechnologyneedcontinuousresearchandprogress.Hobdesigninvolvesmanyparametersandinterre

8、lated,cumbersomecalculationandheavyworkload.Thecalculationprocessoftheconventionaldesignmethodiseasytomakemistakes,resultingintherepetitionofthedesign,andcannotbemodifiedonlineinrealtime.Theproductioncycleoft