非圆齿轮数控滚齿加工关键技术研究

发布时间：2020-09-04 17:10

　　在具有变传动比的系统中,采用非圆齿轮传动能为系统提供稳定的传动比和极高的效率。但非圆齿轮的类型众多,设计计算难度较大且加工局限性极高,因此难以普及。计算机技术的飞速发展为非圆齿轮的设计、制造技术注入了新的活力,但现阶段非圆齿轮加工过程中的许多问题尚未得到解决,特别是受滚切的局限性,滚切加工非圆齿轮技术一直以来未得到应有的重视。基于此,本文对非圆齿轮滚齿数控加工技术进行研究和探讨,主要研究内容如下:1.基于展成运动原理,结合非圆齿轮特征,运用工具齿条法建立非圆齿轮的四轴、五轴联动模型,并通过轴向蹿刀解决滚刀实际长度小于假想工具齿条刀具长度问题。2.提出非圆齿轮样条插补方法,该插补方法既可以提高插补精度,又可以降低各运动轴的速度波动,有效地避免了由速度变化引起的系统震动。并对样条插补与直线插补的精度、各轴转速通过MATLAB进行仿真,对算法的可靠性进行验证。3.针对非圆齿轮加工工艺不完善问题,提出适应非圆齿轮的对刀、走刀方式,并按照单位时间的最大效益为目标函数,以机床性能及传动部件承受最大动载荷为约束函数,建立非圆齿轮滚切加工工艺参数优化模型,最终通过粒子群算法进行优化求解。4.采用上位机编程,下位机控制方法建立非圆齿轮滚切数控加工系统。上位机以工控PC机为核心,搭载Windows XP系统实现系统管理并实现二次开发;下位机以PMAC多轴运动控制卡为核心,对各运动轴进行控制。在上位机的二次开发通过Windows平台上的VB6.0应用程序开发出面向对象的加工界面,实现非圆齿轮自动化加工。
【学位单位】：沈阳理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TG612
【部分图文】：

指南车

第 1 章绪论景及意义发展史中总有齿轮传动的身影。在中国，公元前差速齿轮原理制造而成的木质指南车，如图 1.1 所。在国外，古罗马时代人们在水力碾磨中采用齿轮成斜齿轮传递动力。到 14 世纪，钟表的发明使人8 世纪初，蒸汽机引发的工业革命促进了齿轮传动得到广泛应用。

非圆齿轮

有德国 Flender、德国 SEW、德国伦公司。虽然我国齿轮行业在收入规模上力，但大多数齿轮产品仍集中在中低端与国际先进水平仍存在很大差距，因此的一种，非圆齿轮集机械、齿轮学、计科于一体，非圆齿轮的设计和加工水平平[2,3]。非圆齿轮最早是由德国科学家在轮转变成节曲线非圆形齿轮，节曲线曲故其转动中心到啮合节点的距离为一变心距离保持不变，啮合点位于中心线上。非圆齿轮的传动示意图如图 1.2 所示

非圆齿轮,分插机构,样机

采用非圆齿轮可提高刀具的制造精度，较容易动同时，并作变速旋转运动，保证了在磨削硬质合金角[6]。所示，在农业机械中，利用非圆齿轮行星轮系实现高速非圆齿轮的不均匀传动比特性，实现栽植臂秧针的取的运动，不同的非圆齿轮形状产生不同的秧针运动轨用到非圆齿轮。

【参考文献】