数控滚齿加工自动编程系统的研究与开发

发布时间：2020-05-07 05:04

【摘要】： 齿轮是机械行业的重要基础件,滚齿法是齿轮加工中广泛应用的方法。齿轮加工采用手工编程需人工进行工艺处理、数值计算、编写程序、输入和校验程序等步骤,其计算量大,出错率高且编程效率低。通用CAD/CAM自动编程软件,如UG、PRO/E等,需首先建立零件的精确几何造型,提取零件的几何和工艺信息生成数控代码。而绘制齿轮的精确齿形困难,故齿轮数控加工不适用于CAD/CAM通用软件编程。 为有效解决这一问题,根据齿轮的形状和大小可由有限个参数确定的特点,本论文提出了一种适合滚齿加工的自动编程方法。其核心是通过人机交互界面输入一定的齿轮参数、滚刀参数、工艺参数等参数,在运算库和工艺库的支撑下,经参数处理模块自动生成齿轮数控加工的NC程序。 本论文针对渐开线齿轮,重点研究了非圆齿轮中应用较广的椭圆齿轮和卵形齿轮的自动编程。在分析非圆齿轮数控滚齿加工原理的基础上,建立了椭圆齿轮和卵形齿轮滚齿加工的数学模型。根据有限个参数即可确定齿轮形状的特征,分析了滚齿加工的自动编程思想,在此基础上研究了滚齿加工自动编程系统的架构。采用面向对象技术,完成人机界面、参数处理和仿真模块的设计。针对滚齿加工中切削参数依赖于操作人员经验选择的缺陷,对切削参数的优化进行了研究,建立了滚齿切削参数的多目标优化模型。编程系统具备自动生成NC代码,参数输入与校验,工艺知识查询与优化等功能。 应用数控滚齿加工自动编程系统,可避免手工编程的不足,缩短齿轮生产周期,提高数控机床的利用率,降低职业技术门槛。
【图文】：

非圆齿轮的节曲线是封闭的，用于作连续回转运动的非圆齿轮传动装置中。其中，椭圆齿轮是最常见的节曲线封闭的非圆齿轮，在一些纺织机械、造纸机械、卷烟机和往复式输送机等机器中都有应用[81。如图3.1所示。两个相同的椭圆齿轮共辘可以使从动构件的速度周期性地变化，因此适用于在自动机构中作为速度调节机构，以减少某些构件的加速度和惯性。

，·，，(‘一e，’)高阶椭圆齿轮传动中，二阶椭圆齿轮(卵形齿轮)在流量计中有广泛的应用。如图3.3所示，图中I、H和Hl是卵形齿轮在测量室中的顺序位置。当卵形齿轮回转时，它周期性地隔断并空出壳体的内圆柱面与卵形齿轮的外卵形柱面间所包围的容积。在一转内，每个齿轮将隔断两个这样的容积。所以，主动或从动齿轮在一转内将隔断四个这样的容积。流过流量计的液体根据刻度盘即可读出。图3.3卵形齿轮流量计I’j除此之外，还有传动比按非对称规律变化的变性椭圆齿轮。变性椭圆是指由几个阶数不同的椭圆组成的封闭曲线，，如图3.4。变性椭圆齿轮椭圆齿轮图3.4变性椭圆齿轮
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TH132.41

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本文编号：2652480