弧面分度凸轮五轴非等价加工及廓面修形研究

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1、论文分类号:学校代码：10708学号：1205007SHAANXIUNIVERSITYOFSCIENCEiTECHNOLOGY硕士学位论文ThesisforMaster'sDegreeS55弧面分度凸轮五轴非等价加工及廓面修形研究别瑜指导教师姓名：葛正浩教授学科名称：机械制造及其论文提交日期：2015年3月论文答辩日期：2015年5月学位授予单位：陕西科技大学原创性声明及关于学位论文使用授权的声明原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文

2、不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的科研成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律责任由本人承担。关于学位论文使用授权的声明本人完全了解陕西科技大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权陕西科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据

3、库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。(保密论文在解密后应遵守此规定）论文作者签名：全！盡！导师签名:日期：年b月申请工学硕士学位论文论文题目：弧面分度凸轮五轴非等价加工及廓面修形研究学科门类：工学一级学科：机械工程培养单位：机电工程学院硕士生：别瑜导师：葛正浩教授2015年5月StudyofNon-equantMachiningwithFive-axisNCMachineandProfileCorrectionofGloboidalIndexingCamsAThesisSubmittedtoShaanxiUnive

4、rsityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringScienceByYuBieSupervisor:Prof.ZhenghaoGeMay2015弧面分度凸轮五轴非等价加工及廓面修形研究摘要弧面分度凸轮机构是一种高速高精度的间歇运动机构，在中高速场合传动性能良好并得到了很好的应用。但是弧面分度凸轮轮廓曲面复杂，设计和加工的难度都很大，尤其是加工制造难度大，加工难已成为制约弧面凸轮

5、进一步推广的制约因素。首先，本文针对弧面凸轮加工中存在的问题，对弧面分度凸轮的加工进行了深入研究。以共轭啮合原理为基础，探讨了弧面分度凸轮非等价加工的问题，推导了非等价加工实际包络曲面的参数方程，提出了基于中点偏置的非等价加工方法，并结合五轴数控机床的特点分别推导了摆头转台型和双转台型数控机床的刀位控制方程，同时对弧面分度凸轮的廓面修形进行了研究，得出了修形加工的一些方案，最后开发了弧面分度凸轮的CAD/CAM软件。分析了弧面分度凸轮的加工现状，提出了基于中点偏置原理的非等价加工方法，推导了非等价加工刀具的接触角和刀具

6、包络曲面参数方程。针对弧面分度凸轮非等价加工的误差模型，对设计曲面和包络曲面的误差进行了计算和分析，为非等价加工奠定了理论基础。其次，通过分析弧面分度凸轮的啮合原理，结合五轴数控机床的结构特点，采用坐标变换的方法推导出五轴数控机床等价加工弧面分度凸轮的刀位控制方程。在此基础上根据中点偏置原理推导了刀位补偿加工的刀具偏置方向及偏置量，最终得到了弧面分度凸轮非等价加工的五坐标刀位控制方程，并可通过编程计算出弧面凸轮的加工数据，实现弧面分度凸轮五轴非等价加工。根据弧面分度凸轮机构的共轭啮合原理，提出了一种基于传统范成法对弧面

7、分度凸轮进行加工修形的方法。通过对加工刀具的轨迹进行啮入段与啮出段的多切修正和对停歇段相应区域进行多切避让的方法来实现对弧面分度凸轮轮廓进行修形，并给出了不同类型弧面分度凸轮的加工修形方案，为弧面分度凸轮的加工修形提供理论基础。最后，以VB6.0为开发环境，通过面向对象的程序设计方法，采用模块化的设计思路，开发出弧面分度凸轮CAD/CAM系统，快速实现弧面凸轮的设计和加工数据的计算，提高了设计效率，缩短了开发周期。I关键词：弧面分度凸轮，五轴数控机床，非等价加工，廓面修形IIStudyofNon-equantMachi

8、ningwithFive-axisNCMachineandProfileCorrectionofGloboidalIndexingCamsABSTRACTGloboidalindexingcammechanismisakindofintermittentmotionmechanism，whichiswidelyusedintheo