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螺旋锥齿轮在机测量及其仿真系统的研究

作　者: 于水琴
导　师: 曾韬
学　校: 中南大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 螺旋锥齿轮在机测量仿真
分类号: TG86
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 47次
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内容摘要

螺旋锥齿轮是机械传动领域的关键零件,它的制造精度直接影响到相应主机产品的传动精度、噪声、效率和使用寿命。为了实现螺旋锥齿轮的在机测量,提高齿轮的加工精度和加工效率,长沙哈量凯帅精密机械有限公司研制的H2000G型数控磨齿机增加了在机测量系统。论文针对螺旋锥齿轮在机测量系统的结构、在机测量原理以及在机测量仿真系统进行了研究。论文首先运用坐标变换的方法,建立了大、小轮的齿面方程,并对轮齿齿面进行了测量网格规划,给出了齿面各离散点的空间坐标及其法矢的计算方法。此外,基于H2000G型数控螺旋锥齿轮磨齿机的机床结构,提出了在机测量系统的结构,针对现有螺旋锥齿轮齿形误差测量方法的不足,提出了基于展成原理的齿形误差在机测量方法,并给出了在机测量过程以及测量数据的处理方法。为了验证在机测量原理和在机测量过程的正确性,论文基于AutoCAD的二次开发平台,运用VBA编程语言,开发了螺旋锥齿轮数控加工仿真软件和在机测量仿真软件,可精确生成齿轮的三维实体模型并模拟齿形误差的在机测量过程。为了提高仿真系统的速度,提出了一种快速生成齿轮实体模型的方法。通过实际的磨齿加工实验,验证了加工仿真软件、在机测量原理以及在机测量仿真软件的正确性。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-5
目录  5-7
第一章绪论  7-12
  1.1 课题研究的背景和意义  7
  1.2 课题的来源  7
  1.3 螺旋锥齿轮技术的发展及课题研究现状  7-11
    1.3.1 螺旋锥齿轮设计、分析、仿真技术的发展  8-9
    1.3.2 螺旋锥齿轮数控加工机床的发展  9-10
    1.3.3 螺旋锥齿轮测量技术的发展  10-11
  1.4 课题的主要研究内容  11-12
第二章螺旋锥齿轮轮齿几何分析  12-27
  2.1 螺旋锥齿轮的加工原理  12-13
  2.2 大轮齿面方程的推导  13-18
    2.2.1 展成法大轮的齿面方程  16-17
    2.2.2 成形法大轮的齿面方程  17-18
  2.3 小轮齿面方程的推导  18-23
  2.4 齿面的测量网格规划  23-24
  2.5 离散点的空间坐标及法矢的计算  24-26
  2.6 小结  26-27
第三章在机测量系统的结构及其测量原理  27-34
  3.1 H2000G型数控螺旋锥齿轮磨齿机  27-28
  3.2 在机测量系统的构成  28-30
    3.2.1 测头和测针  28-29
    3.2.2 在机测量系统的结构  29-30
  3.3 齿形误差的在机测量原理及其测量过程  30-33
    3.3.1 在机测量原理  30-31
    3.3.2 在机测量过程  31-33
  3.4 小结  33-34
第四章齿轮实体的加工仿真  34-48
  4.1 仿真软件的开发平台  34-37
    4.1.1 AutoCAD环境下的ActiveX Automation技术  34-35
    4.1.2 AutoCAD的对象模型  35-37
  4.2 建立加工仿真系统的基本原理  37
  4.3 齿坯实体的参数化造型  37-39
  4.4 砂轮实体的参数化造型  39-41
    4.4.1 双面砂轮的参数化造型  39-40
    4.4.2 单面砂轮的参数化造型  40-41
  4.5 机床数控轴的运动坐标  41-42
  4.6 加工过程的仿真方法  42-47
    4.6.1 齿坯和砂轮实体的初始位置  42-43
    4.6.2 大轮的加工仿真  43-46
    4.6.3 小轮的加工仿真  46-47
  4.7 加工仿真系统的软件实现  47
  4.8 小结  47-48
第五章在机测量系统的仿真  48-59
  5.1 建立在机测量仿真系统的基本原理  48
  5.2 测针实体的参数化造型  48-49
  5.3 在机测量仿真系统的实现方法  49-52
  5.4 在机测量仿真软件  52
  5.5 实际磨齿加工实验  52-58
  5.6 小结  58-59
第六章总结与展望  59-60
参考文献  60-63
致谢  63-64
攻读学位期间的主要研究成果  64

螺旋锥齿轮在机测量及其仿真系统的研究

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