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基于四轴联动的无偏置摆线齿锥齿轮切齿加工技术研究

发布时间:2018-09-07 21:06
【摘要】:摆线齿锥齿轮具有传动平稳、承载能力强、噪声低的优点,广泛应用于汽车驱动桥作为传动部件。摆线齿锥齿轮与格里森制弧齿锥齿轮的端面铣削法不同,通过端面滚齿法加工,其形成的齿面更为复杂。我国对摆线齿锥齿轮的研究起步较晚,对摆线齿锥齿轮切齿加工技术研究不够深入,制造装备水平与发达国家差距较大,严重阻碍了我国锥齿轮技术的发展。鉴于此,本文从我国国情出发,提出了四轴联动加工摆线齿锥齿轮的新方法。主要研究内容如下:1.通过研究传统机械式机床和六轴联动机床结构和运动方式的异同点,提出基于四轴联动加工无偏置摆线齿锥齿轮的新方法,介绍该方法运动轴的运动方式,初步提出该加工方法具有可行性。2.研究加工摆线齿锥齿轮常用的刀具结构,通过对刀具和摆线齿锥齿轮建立展成加工数学模型,得到摆线齿锥齿轮产形面和加工齿面的齿面方程以及单位法矢。通过离散化齿面点,建立齿面三维造型,研究机床加工参数对齿面误差的影响规律。计算齿面曲率参数,编写TCA程序,利用TCA程序分析刀盘参数对齿面啮合性能的影响。3.建立四轴联动加工方式的数学模型,研究加工时四个运动轴的运动关系。与机械式机床的加工方式的主要不同点在于展成加工时刀盘做平移运动,因而没有随着摇台转动的附加自转角。设计切齿实验流程,编写数控程序,进行切齿加工实验、齿面误差检测实验和接触区检测实验。实验结果证明,用四轴联动加工无偏置摆线齿锥齿轮可以得到较为理想的齿面和接触区。
[Abstract]:Cycloidal bevel gear has the advantages of stable transmission, strong bearing capacity and low noise, so it is widely used as driving part of automobile drive axle. The end milling method of cycloidal bevel gear is different from that of Gleason spiral bevel gear. The research on cycloidal bevel gear started late in our country, and the research on the machining technology of cycloidal bevel gear is not deep enough, and the manufacturing equipment level is far from that of developed countries, which seriously hinders the development of bevel gear technology in China. In view of this, this paper presents a new method for machining cycloidal bevel gear with four axes linkage according to the national conditions of our country. The main research contents are as follows: 1. By studying the similarities and differences between the structure and motion mode of traditional mechanical machine tool and six-axis linkage machine tool, a new method of machining non-offset cycloidal bevel gear based on four-axis linkage is put forward, and the motion mode of this method is introduced. The feasibility of this processing method is put forward preliminarily. The common tool structure for machining cycloidal bevel gear is studied. By establishing the mathematical model of generating tool and cycloidal bevel gear, the tooth surface equation and unit normal vector of cycloidal bevel gear are obtained. Three dimensional modeling of tooth surface is established by discretization of tooth surface points, and the influence of machining parameters on tooth surface error is studied. The curvature parameter of tooth surface is calculated, TCA program is written, and the influence of cutter head parameters on meshing performance of tooth surface is analyzed by TCA program. A mathematical model of four-axis linkage machining was established to study the kinematic relationship of the four axes. The main difference between the machining method and the mechanical machine tool is that the cutter head moves in translation when it is extended, so there is no additional rotation angle with the shaking table. The experiment flow of tooth cutting is designed, the NC program is written, the experiment of tooth cutting, the experiment of tooth surface error detection and the test of contact area are carried out. The experimental results show that the ideal tooth surface and contact area can be obtained by four-axis linkage machining of non-offset cycloidal bevel gear.
【学位授予单位】:河南科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TG61

【参考文献】

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本文编号:2229418

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