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弧齿锥齿轮小轮的锥度切削与试验

作　者: 聂帅强
导　师: 魏冰阳
学　校: 河南科技大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 局部综合加工参数齿面接触分析数控铣齿机切齿仿真
分类号: TG506
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 39次
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内容摘要

弧齿锥齿轮因其重合度大、传动平稳、承载能力高等优点,被广泛应用于航空航天、航海、交通、矿山等机械机器的角度传动中。因为其加工制造复杂,质量控制困难。所以目前原机械式弧齿锥齿轮铣齿机逐渐为数控铣齿机所取代。为充分发挥数控铣齿机在柔性化方面的优势,本文基于现代新型Free-Form型数控铣齿机和局部综合法理论,提出了弧齿锥齿轮锥度切削加工方法,并进行了较深入和系统的理论探讨与试验研究。论文的主要研究内容和结论如下:本文提出了弧齿锥齿轮锥度切削加工的原理和方法,给出了锥槽式和锥齿式两面锥度切削的加工方式及其所应满足的条件。基于“局部综合法”准共轭齿面设计原理,推导出了弧齿锥齿轮的锥度切削加工参数计算公式,编写了相应的计算程序和齿面接触分析(TCA)程序。利用齿轮啮合原理和空间几何运动学理论,推导出了弧齿锥齿轮大轮和小轮的齿面方程;利用VC++6.0编写了弧齿锥齿轮齿面点的坐标求解程序;通过Pro/E软件对弧齿锥齿轮进行了逆向三维建模。利用VERICUT软件,建立了多轴数控铣齿机的仿真模型,推导出了传统铣齿机床与数控铣齿机床之间的运动轨迹转换的表达式,编写了用于锥度切削方法加工的数控加工程序。据此,对弧齿锥齿轮锥度切削方法进行了切齿仿真。在二轴数控铣齿机上进行切齿试验,试验结果达到了预期目的,验证了弧齿锥齿轮的锥度切削加工方法的可行性。

全文目录

摘要  2-3
ABSTRACT  3-7
第1章绪论  7-11
  1.1 研究目的及意义  7-8
  1.2 国内外研究现状  8-9
  1.3 齿轮切削技术的发展现状  9-10
  1.4 论文的主要研究内容  10-11
第2章弧齿锥齿轮锥度切削原理  11-19
  2.1 锥度切削原理的理论基础  11-12
  2.2 弧齿锥齿轮锥度切削的原理  12-14
    2.2.1 锥槽式两面锥度切削的原理  12-14
    2.2.2 锥齿式两面锥度切削的原理  14
  2.3 实现锥度切削的条件  14-15
  2.4 满足锥度切削条件下加工参数的确定  15-17
  2.5 本章小结  17-19
第3章基于局部综合法的锥度切削加工参数的计算  19-45
  3.1 局部综合法的求解原理  19-21
  3.2 预置参数的确定  21-23
    3.2.1 预置传动比的一阶导数  21
    3.2.2 预置接触迹线的切线方向  21-23
    3.2.3 瞬时接触椭圆长轴半径系数  23
  3.3 弧齿锥齿轮大轮加工参数计算  23-32
    3.3.1 大轮展成坐标系  24
    3.3.2 大轮加工参数的确定  24-27
    3.3.3 大轮齿面参考点几何参数的确定  27-32
  3.4 小轮锥度切削加工参数的计算  32-42
  3.5 实例计算与TCA  42-44
  3.6 本章小结  44-45
第4章弧齿锥齿轮的三维实体建模  45-55
  4.1 弧齿锥齿轮齿面点的求解  45-50
    4.1.1 齿面旋转投影平面网格结点的划分  45-47
    4.1.2 齿面方程  47-49
    4.1.3 齿面上三维点的计算  49-50
  4.2 弧齿锥齿轮三维实体建模  50-54
  4.3 本章小结  54-55
第5章弧齿锥齿轮锥度切削仿真  55-69
  5.1 虚拟数控铣齿机系统的构建  55-58
    5.1.1 数控仿真技术  55
    5.1.2 选择加工机床和控制系统  55-58
    5.1.3 建立刀具和安装轮坯  58
  5.2 数控编程  58-66
    5.2.1 建立机床加工坐标系  59-60
    5.2.2 推导刀具插补运动轨迹表达式  60-63
    5.2.3 机床展角的计算  63-64
    5.2.4 CNC 程序的编写  64-66
  5.3 切齿仿真  66-68
  5.4 本章小结  68-69
第6章弧齿锥齿轮锥度切削试验  69-73
  6.1 切齿试验  69-71
  6.2 滚检修正  71-72
  6.3 本章小结  72-73
第7章结论与展望  73-75
  7.1 结论  73
  7.2 展望  73-75
参考文献  75-79
致谢  79-80
攻读硕士学位期间的研究成果  80

弧齿锥齿轮小轮的锥度切削与试验

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