螺旋锥齿轮 数控机床加工仿真论文.doc

螺旋锥齿轮数控加工仿真研究【摘要】 由于螺旋锥齿轮具有承载能力高、重叠系数大、平稳性高、噪音低、振动小等特点,因此被广泛应用在汽车、航空、航海、工程机械等复杂传动机械中。螺旋锥齿轮的几何特性、啮合过程和参数计算非常复杂,在螺旋锥齿轮的加工过程中需要进行多次试切反复调整切削参数,这就会导致材料的浪费、生产周期的增加,提高了生产成本。本文对螺旋锥齿轮的加工过程进行仿真研究,在实际加工前在计算机上对刀具的运动轨迹进行计算并加工出齿轮,可以对切齿加工参数和数控加工程序进行检验、优化,减少实际加工中试切的次数,对实际生产加工具有一定的意义。论文中对一台大型螺旋锥齿轮数控铣齿机进行了结构简化,建立了该机床的几何模型和数学模型,根据切齿加工原理和各坐标系间的变换关系对刀盘的运动轨迹进行计算,并求解出各坐标轴的运动关系,为虚拟加工和数控程序的编制提供了基础。根据螺旋锥齿轮的切齿加工原理利用Visual Basic编程语言对SolidWorks进行二次开发,在计算机上模拟了螺旋锥齿轮的加工过程。此加工过程主要是将螺旋锥齿轮加工的连续过程分成许多个切削时段,在每一个时段对毛坯实体和刀盘实体进行布尔相减运算,通过实体间不断的运算就会在螺旋锥齿.更多还原【Abstract】 Because of spiral bevel gears feature, such as the high carrying capacity, the big overlap coefficient, the high stability, the low noise and vibration, spiral bevel gear is widely used on the complicated transmission machine, such as the automobile, the airplane, the ship, and the engineering machine. The geometry characteristic and the engagement process and the parameter calculation of spiral bevel gears are very complicated. Many test-cutting and machine adjusting is necessary for getting a.更多还原 【关键词】 螺旋锥齿轮； 数控机床； 加工仿真； 【Key words】 Spiral Bevel Gear； Numerical Control Machine； Machining Simulation； 摘要 5-6 Abstract 6 第一章 绪论 9-16 1.1 螺旋锥齿轮的简介 9-11 1.1.1 螺旋锥齿轮的产生与发展历史 9-10 1.1.2 螺旋锥齿轮国内、外研究现状 10-11 1.2 螺旋锥齿轮的特点及应用 11-12 1.3 螺旋锥齿轮的加工现状及存在的问题 12-13 1.3.1 螺旋锥齿轮的加工现状 12-13 1.3.2 加工存在的问题 13 1.4 课题的提出与研究内容和意义 13-15 1.4.1 课题的提出 13-14 1.4.2 课题的研究内容 14 1.4.3 课题的意义 14-15 本章小结 15-16 第二章 啮合理论及切齿加工 16-24 2.1 齿轮的啮合原理 16-19 2.1.1 共轭曲面的接触条件 16-18 2.1.2 共轭曲面的诱导曲率 18-19 2.2 螺旋锥齿轮的机床调整参数 19-23 2.2.1 切齿计算原理 19-20 2.2.2 齿面的修正 20-21 2.2.3 机床调整参数 21-23 本章小结 23-24 第三章 螺旋锥齿轮数控机床刀位轨迹计算 24-32 3.1 机床的几何模型 24-25 3.2 机床的数学模型 25-28 3.3 刀位轨迹的计算 28-31 本章小结 31-32 第四章 螺旋锥齿轮数控加工过程的三维仿真 32-40 4.1 加工仿真过程方法 32-36 4.1.1 SolidWorks系统开发平台的选取 32-33 4.1.2 SolidWorks的二次开发 33-34 4.1.3 SolidWorks的OLE对象及二次开发流程 34-36 4.2 加工仿真的基本思路 36 4.3 三维参数化实体模型的建立 36-39 4.3.1 齿坯实体的参数化造型 36-38 4.3.2 刀盘实体的参数化造型 38-39 本章小结 39-40 第五章 螺旋锥齿轮加工仿真实现及实例验证 40-48 5.1 虚拟加工过程的组成部分 40-44 5.1.1 参数的输入 41