硕士论文-非圆齿轮数控滚齿加工技术的研究

《硕士论文-非圆齿轮数控滚齿加工技术的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、兰州理工大学硕士学位论文非圆齿轮数控滚齿加工技术的研究姓名：田芳勇申请学位级别：硕士专业：机械制造及其自动化指导教师：胡赤兵20090425硕fj学位论丈摘要数控滚齿加工非圆齿轮，精度和生产率较高，机床调整简单，刀具制造容易且易于加工斜齿非圆齿轮。本文正是基于这个思想，在已有非圆齿轮数控滚齿加工的相关理论和关键技术的基础上，对非圆齿轮数控滚齿加工技术做进一步地深入研究。根据直齿非圆齿轮齿廓形成原理，通过对加工过程复杂运动关系的分析，提出了两种联动控制方案。利用微分几何法进行数学推导，建立了运动控制数学模型。借助研制的电子齿轮功能电路模板和脉冲合成电路模板，设计出两种联动控制结构。根据斜齿非

2、圆齿轮齿廓的形成原理，综合运用螺旋齿啮合原理和工具斜齿条法，提出了四种联动控制方案。利用微分几何法进行数学推导，建立了四种运动控制数学模型，并设计出了相应的四种联动控制结构。插补算法对CNC装置的性能指标至关重要，是CNC装置控制软件的核心，直接影响着机床的加工性能。非圆齿轮数控滚齿加工传统的插补算法有等弧长法和等极角法两种。二者都是基于直线插补的算法，为了保证非圆齿轮的加工精度，势必导致程序长度太长和相对较大的拟合误差。提出三次B样条插补算法，并推导出其插补计算的具体过程。该算法可以保证在滚齿加工插补过程中，各轴的速度和加速度不会产生波动，从而显著提高非圆齿轮的加工精度和加工质量。在圆柱

3、齿轮滚齿误差分析的基础上，从影响非圆齿轮传递运动的准确性、平稳性、载荷分布的均匀性和齿轮副工作的侧隙四个方面出发，对非圆齿轮数控滚齿加工误差进行了理论分析，为提高非圆齿轮的加工精度提供了理论依据。非圆齿轮数控滚齿加工调整的关键工序是对刀。加工非圆齿轮的实践表明，由于对刀误差而产生的废品占总废品的70％以上。传统的对刀方法依靠人工对刀，耗时费力，对刀精度低。在分析三种传统的对刀方法基础上，设计出一种自动对刀方法，可大大提高对刀精度和生产率。关键词：非圆齿轮；斜齿非圆齿轮：数控滚齿；联动控制；插补算法；对刀；误差AbstractCNChobbinghasmanyadvantagesonmach

4、iningnon-circulargear·‘I。hlswayhashi曲precisionandproductivity，andthetooliseasytoadjustmentandmanufacture．Inaddition，thiswayiseasytoprocesshelicalnOn_circulargear·Basedontheseideas，Thisaniclewillmakefurtherin—depthstudy0nNon·clrculargeafCNCHobbingtechnologiesonthebasisoftheexistingtheoryandkeytechn

5、ol091es·AccordingtothetoothprofilefomingprincipleofstraightNon_clrculafgear，thearticleanalyzethecomplicatedkinematicrelationoftheprocess·’I．hroughanalvsisandmathematicaldeduction，tw0mathematicalmodelsofinterlockcontrolprogramsaresetup．Usingtheelectroniccircuittemplate，twOinterlockcOntrolgearfuncti

6、onandpulsetemplatesynthesisstructuresaredesigned．Accordingt0thetoothprofileformingprincipleofhelicalNon—circulargear’usinghelicalgearsmeshingmethodandinstrumentrack0blique，theaniclePutf0聊ardfourinterlockcontrolprogfams．Throughanalysisandmathematicaldeduction，fourmathematlcalmodelsofinterlockcontro

7、Iprogramsaresetup，andfourinterlockcontrolstructufesaredesigned．Interpolationalgo“thmisessentialforCNCdeViceperformance，itlsthecoreofcontrolsoftwareinCNCdevice，andhasadirectimpactontheprocesslngperformanceofmachin