奥利康刀条磨床软件系统设计

发布时间：2017-09-15 18:44

  本文关键词：奥利康刀条磨床软件系统设计

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【摘要】：弧齿锥齿轮是机械装备领域的重要基础部件,随着对弧齿锥齿轮啮合及数控加工原理研究的深入,国内已研制出比较成熟的铣齿机。然而,用于加工弧齿锥齿轮的刀具主要依靠国外进口设备加工。目前国内针对用于弧齿锥齿轮干切加工的铣刀盘刀条方面的研究还比较少,开发出具有自主知识产权的刀条数控磨床软件系统,对于打破国外技术垄断,降低企业生产成本,提高我国制造业装备水平都有着非常重要的意义。本文针对奥利康齿制的弧齿锥齿轮切削刀具,对其磨削加工机床的软件系统进行了开发研究。首先,根据奥利康刀条的设计原理以及加工方法,分析了刀条参数在铣刀盘坐标系和刀条坐标系中的关系,建立了刀条刃线在刀条坐标系中的几何数学模型。分析刀条形状特征和磨床结构,确定刀条的加工方法。然后,基于刀条的加工方法分析刀条切削刃、非切削刃和前刀面的磨削轨迹计算方法。在机床上建立刀条加工坐标系,生成刀条的磨削轨迹。根据机床数控系统定义的宏指令,编写了刀条磨削的MACRO程序,并分析砂轮圆角误差补偿方法。之后,根据机床需求设计了磨削刀条的机床软件系统。基于新代(SYNTEC)公司的机床数控系统的开发软件EHIM开发了刀条磨削的机床软件系统界面,并实现了刀条磨削的各功能。通过系统界面和相应MACRO程序共同实现机床的探测功能、参数读取与保存功能、工艺参数参数化设置功能、砂轮修整功能。最后,基于Veri CUT建立了刀条磨削仿真环境,利用MATLAB计算磨削轨迹点并生成数控程序,对刀条磨削程序编制中的算法进行仿真验证。经过仿真验证计算方法的正确性后,调试机床软件和加工MACRO程序,并进行了奥利康刀条磨削加工实验。
【关键词】：奥利康刀条 刀条刃线建模 软件系统设计 参数化编程 磨削加工
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG580.2;TP311.52
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 课题来源和意义9-11
• 1.1.1 课题来源9-10
• 1.1.2 课题研究的意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-15
• 1.2.1 弧齿锥齿轮加工机床的研究现状11-13
• 1.2.2 弧齿锥齿轮加工刀具发展现状13-14
• 1.2.3 机床软件系统的发展现状14-15
• 1.3 本文的主要研究内容15-17
• 第2章 奥利康刀条模型和加工方法研究17-29
• 2.1 奥利康刀条的设计和加工基准介绍17-18
• 2.2 铣刀盘坐标系和刀条坐标系位置关系18-21
• 2.3 奥利康刀条刃线数学模型的建立21-26
• 2.3.1 直线和圆弧上点位置计算的数学推导21-23
• 2.3.2 基于刃线关键点的刀条刃线数学模型的建立23-26
• 2.4 刀条加工方式及非刃线特征的加工26-28
• 2.5 本章小结28-29
• 第3章 奥利康刀条磨削轨迹生成29-44
• 3.1 刀条的磨削轨迹计算29-37
• 3.1.1 切削刃磨削轨迹计算30-32
• 3.1.2 非切削刃磨削轨迹计算32-33
• 3.1.3 前刀面磨削轨迹计算33-35
• 3.1.4 建立加工坐标系35-37
• 3.2 奥利康刀条参数化加工程序编写37-42
• 3.2.1 机床系统使用的宏程序38
• 3.2.2 刀条轨迹计算参数化MACRO程序38-42
• 3.3 砂轮圆角补偿42-43
• 3.4 本章小结43-44
• 第4章 磨床软件系统设计44-53
• 4.1 机床系统开发工具的安装和使用44
• 4.2 磨床软件系统开发工具EHMI介绍44-45
• 4.3 奥利康刀条磨床软件系统结构设计45-47
• 4.4 奥利康刀条磨床软件系统子功能设计47-52
• 4.4.1 磨床的探测功能47-49
• 4.4.2 奥利康刀条参数管理和参数反调功能49-50
• 4.4.3 加工工艺参数设置功能50-51
• 4.4.4 砂轮修整功能51-52
• 4.5 本章小结52-53
• 第5章 刀条加工仿真与加工实验53-64
• 5.1 VeriCUT仿真软件简介53
• 5.2 刀条数控磨削加工仿真实验53-57
• 5.2.1 在VeriCUT中建立机床仿真环境53-55
• 5.2.2 创建毛坯及刀具55
• 5.2.3 编写MATLAB加工轨迹计算程序及仿真程序输出55-57
• 5.2.4 仿真加工57
• 5.3 刀条加工仿真分析57-60
• 5.3.1 仿真结果误差分析58-59
• 5.3.2 砂轮圆角对刀尖圆角加工的影响分析59-60
• 5.4 刀条实际加工试验60-63
• 5.4.1 刀条加工实验对机床的要求60
• 5.4.2 刀条磨削实验60-63
• 5.5 本章小结63-64
• 结论64-65
• 参考文献65-70
• 致谢70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 赵毅;游有鹏;;基于Qt/Embedded的嵌入式数控系统人机界面设计与开发[J];工业控制计算机;2008年04期

2 韩以滨;张国福;;大型弧齿锥齿轮铣刀刀片的CAM应用[J];机械工程师;2012年11期

3 赵金魁;VB语言在数控工具磨床中的应用[J];制造技术与机床;2003年08期

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本文编号：858276