四轴联动加工中心弧齿锥齿轮展成加工的cam研究

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1、摘要弧齿锥齿轮结构的复杂性和独特性，给其设计与制造带来一定的困难。我国传统弧齿锥齿轮加工方法主要是利用格里森机床。而数控技术是弧齿锥齿轮加工的一个发展趋势。本文将数控多轴联动加工少弧齿锥齿轮加工技术相结合，基于三维工程软件强大的造型功能及相关接口技术，利用VC++创建参数输入人机界面及软件数据传输通道，尝试开发基于四轴加工中心的弧齿锥齿轮数控加工方法。所做工作包扌乩利用UG的建模功能生成铳刀盘：并创建刀具库；根据铳刀盘的结构、类型和被加工齿轮的特征建立数学模型，再根据假想平顶齿轮原理和展成加工方法，计算刀位轨迹并利用VC++实现刀位轨迹的参数化；进而在UG/CAM环境下模拟仿真：最后

2、采用特殊的后处理技术，生成适合在四轴联动加工中心下加工弧齿锥齿轮的数控代码。关键词：弧齿锥齿轮：加工中心：铳刀盘；展成加工Abstract1绪论1.1引言目前，弧齿锥齿轮(图1—1)广泛应用在各种高速重载的相交轴传动中，特别是航空、航海、汽车、飞机、工程机械车以及各种精密机床等行业。它具有传动重合度大、承载能力高、传动效率高、传动平稳、噪声小等优点。因此，弧齿锥齿轮的设计与制造在机械行业中占有相当重要的地位。弧齿锥齿轮理论是山美国Gleason公司的科学家E.威尔徳哈泊(E.wilhaber)>M.L.巴斯特尔(M.L“Baxter)等人提出。后來瑞士的奥利康(Oerlikon)公司

3、和徳国的克林根贝格(Klingelnberg)公司也拥有了口己的弧齿锥齿轮技术，并各口制定了口己的标准，通常分别简称为“格”制、“奥”制和“克”制。其中最瞩目的是格里森公司(Gleason)推出的弧齿锥齿轮。其主要特点是：齿线为段恻弧，齿形较复杂，制造较难，承载能力高，运转平稳，噪声小，磨齿后可以用于高速转动。它在Y225、Y2290等专用机床1二用多刃面铳刀加工而成,齿坯和对于旋转的刀具滚动而成一齿槽后，刀具退回并转到原始位置，同时齿坯分度。1主动轮2从动轮图1・1弧齿锥齿轮随着计算机技术和数字控制技术的发展，高精度电子传动的实现，为高精、高效和柔性化的弧齿锥齿轮加工开辟了新的途径

4、。Nc技术的应用极人简化了机床结构和加T计算，目前仍只有少数国家拥有该方面技术，国内在这方面研究仍处于探索阶段，因此开展弧齿锥齿轮Nc加工研究具有重要理论意义和实际意义。1・2弧齿锥齿轮的国内外发展与现状1.2.1国外发展与现状国外对弧齿锥齿轮的研究处于领先地位，特别是德国、美国和只本等几个工业发达国家。他们加工的弧齿锥齿伦无论在精度上还是在耐磨度和抗疲劳强度上都处于世界领先地位。传统的弧齿锥齿轮制造方法一般采用固定安装法的机切加工，在专用弧齿锥齿轮切齿机上进行，机切加工的弧齿锥齿轮由于精度高、易控制啮合质量等优点在该产品制造业中山主导地位。目前Gleason公司是螺旋锥齿轮和准双曲

5、面锥齿轮加工机床的主要供应厂家。它己研制出格里森制六座标数控铳齿机，是近白年弧齿锥齿轮传动史上的重人突破，理论与实践上均有重大意义。为了消除热后变形对齿轮齿面加工的彩响，国外许多齿轮厂家在弧齿锥齿轮硕齿潮加工方回也取得了很大成就。其中少数厂家采用先进的五朋标轴联动数控加工方法來加工弧齿锥齿轮以提高其加工精度。而韩国C经提出加丄弧齿锥齿轮的新思想，既从底层做起，利用锥形铳刀在三轴带转台数控机床上完成弧齿锥齿轮的数控加工。1.2.2国内发展与现状我国在弧齿锥齿轮的加工技术上远远落后于国外几个工业发达国家。早期的锥齿轮机床多为传统机床，该类机床的传动系统复杂，主耍通过齿轮间的啮合來传递运动

6、，并口传动链较长，一旦有误差产生，将会影响整个传动链，造成锥齿轮的制造误差，加工精度低。从70年代开始，我国开始引进美国格罩森公司的齿轮机床，对格里森公司的计算公式进行了推导和改进。在齿轮技术的研究和生产上取得了很人进展。但与工业发达国家相比，还存在很大差距。1.2本课题研究的目的和意义弧齿锥齿轮以其良好的动态性能，在机械行业中占有相当的地位。其设计和制造技术从问世以来一直是制造业的难点和热点。我国齿而加工一直局限于专用机床，结构复杂，价格昂贵，调整困难。弧齿锥齿轮加工的数控化研究，特别是基于通用数控设备的加工方法的研究，在该类齿轮的成型技术研究方面具有特殊意义。本课题在现有的理论基

7、础上进一步研究利用四轴转台加工中心展成加工弧齿锥齿轮的可能性。目前国内外没有利川普通四轴加工屮心加工弧齿锥齿轮资料，该课题研究成功后，将对我国齿伦业特别对弧齿锥齿伦数控加工研究方面具冇不可忽视的作用，一方面可以提高我国齿轮机床的数控化率，一定程度上缓解我国齿轮业的更新危机。另一方面可以以此为开端进一步研究伞齿轮的数控加工，带来可观的经济效益和社会效益，并为其它行业的CAM设计与开发提供了思路；在促进制造业全面信息化方面以及CAM的发展方面都有积极、重大的意