大螺旋槽滚刀铲磨方法的研究

发布时间：2024-05-31 04:27

　　齿轮是大部分传动系统的重要组成部分,滚刀作为加工齿轮的重要刀具,其制造精度直接影响到齿轮的传动精度,进而影响到机械传动系统的传动精度。铲磨是滚刀精加工的重要工序,对滚刀的齿形精度有决定性影响,因此,提高滚刀的制造精度对于机械传动领域有重要意义。目前,实际生产中常用盘形砂轮对滚刀进行铲磨,这种方法使滚刀齿侧面逐渐偏离理论曲面,从而加大了齿形误差和重磨误差;现有研究结果表明,盘形砂轮铲磨滚刀还易产生干涉问题而对下一齿前刀面造成破坏。上述问题在铲磨大螺旋槽滚刀时尤为突出,成为了提高滚刀铲磨精度的瓶颈而亟待解决,研究新的滚刀铲磨方法成为解决这一问题的契机,为此,本文提出采用指状砂轮代替盘形砂轮的铲磨方法并开展了以下几方面的研究工作:1)依据齿轮啮合原理建立指状砂轮工作坐标系并给出各坐标系间的坐标变换矩阵及齿侧接触面的法线矢量;建立砂轮廓形计算方程,以右旋直槽滚刀、右旋螺旋槽滚刀为例求解了对应的砂轮廓形;2)根据实际铲磨运动,基于仿真软件VERICUT建立了指状砂轮铲磨滚刀的虚拟机床,针对不同类型滚刀编写数控程序并模拟了铲磨加工过程;3)分析了基于VERICUT的虚拟加工精度及直槽滚刀和螺旋槽滚...

【文章页数】：97 页

【学位级别】：硕士

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摘要
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1 绪论
    1.1 课题的研究背景及意义
    1.2 滚刀铲磨的国内外研究现状
        1.2.1 滚刀铲磨的国内研究现状
        1.2.2 滚刀铲磨的国外研究现状
    1.3 课题研究的主要内容
2 铲磨用指状砂轮廓形计算
    2.1 滚刀铲磨理论概述
        2.1.1 滚刀铲磨的基本原理
        2.1.2 滚刀齿侧面畸变成因
    2.2 砂轮廓形计算
        2.2.1 建立铲磨滚刀坐标系
        2.2.2 接触条件
        2.2.3 砂轮廓形计算
    2.3 实例计算
        2.3.1 接触线及砂轮轴向截形计算
        2.3.2 指状砂轮实体建模
    2.4 本章小结
3 铲磨仿真系统的建立
    3.1 VERICUT软件概况
    3.2 铲磨加工仿真流程
    3.3 仿真模型的建立
        3.3.1 UG下机床模型的建立
        3.3.2 定义运动关系
        3.3.3 刀具模型的建立
        3.3.4 坐标系的设定
        3.3.5 设置G代码偏置
        3.3.6 机床模型参数设定
    3.4 编写数控程序
        3.4.1 直槽滚刀铲磨程序编写
        3.4.2 螺旋槽滚刀铲磨程序编写
    3.5 本章小结
4 虚拟加工及误差分析
    4.1 指状砂轮正确性初步验证
        4.1.1 蜗杆模型的建立
        4.1.2 蜗杆加工仿真
        4.1.3 蜗杆磨削仿真结果分析
    4.2 直槽滚刀加工仿真
        4.2.1 模型导出及虚拟仿真误差
        4.2.2 直槽滚刀加工及误差分析
    4.3 螺旋槽滚刀加工仿真
        4.3.1 螺旋槽滚刀切削刃方程求解
        4.3.2 大螺旋槽滚刀的指状砂轮廓形求解
        4.3.3 螺旋槽滚刀仿真加工
        4.3.4 误差对比及分析
    4.4 误差来源分析
    4.5 本章小结
5 指状砂轮优化及软件开发
    5.1 砂轮优化
        5.1.1 指状砂轮优化意义及方法
        5.1.2 优化砂轮的廓形计算
        5.1.3 优化计算下的仿真加工
        5.1.4 误差对比及分析
    5.2 软件开发
        5.2.1 软件功能设计
        5.2.2 软件界面设计
        5.2.3 软件功能的实现
        5.2.4 可执行文件的生成
    5.3 本章小结
6 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢



本文编号：3985125