Klingelnberg摆线齿锥齿轮基于整体刀盘的切齿加工技术研究

发布时间：2017-08-19 07:27

  本文关键词：Klingelnberg摆线齿锥齿轮基于整体刀盘的切齿加工技术研究

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【摘要】：随着我国矿山、石油、冶金等行业的飞速发展,对大规格硬齿面高精度螺旋锥齿轮的需求量越来越大,而这种齿轮国外主要以Klingelnberg齿制为主。目前Klingelnberg公司拥有摆线齿锥齿轮从设计、加工、检测、误差分析、刀齿的刃磨和检测等实现数字化闭环制造的成套装备和技术。目前,由于机床结构的制约,我国还无法使用分体刀盘在国产的数控螺旋锥齿轮铣齿机上加工Klingelnberg齿制摆线齿锥齿轮。为了打破国外的技术垄断、提高我国摆线齿锥齿轮数控加工装备的自主研发能力,实现在国产的五轴联动数控螺旋锥齿轮铣齿机上加工Klingelnberg摆线齿锥齿轮,论文对使用整体刀盘加工Klingelnberg摆线齿锥齿轮的加工技术进行了研究,主要的研究成果如下：1.基于Klingelnberg摆线齿锥齿轮的切齿加工原理,研究了使用整体刀盘加工Klingelnberg摆线齿锥齿轮的方法。基于Klingelnberg摆线齿锥齿轮齿线成形原理,建立了大轮采用双面法加工,小轮采用双面法开槽、单面法精切的加工方法,通过修正小轮凸、凹齿面曲率参数实现与大轮齿面的局部共轭接触。推导了刀盘参数和机床调整参数的计算公式,并基于VB 6.0的编程环境开发了相应的计算软件。2.基于采用整体刀盘加工Klingelnberg摆线齿锥齿轮的原理和齿轮啮合原理,建立了摆线齿锥齿轮的齿面方程。为实现齿形误差的精确测量,对轮齿齿面进行了离散化处理,并给出了齿面离散点坐标和单位法矢的计算方法。在VB 6.0的编程环境下,开发了摆线齿锥齿轮齿面离散点坐标及其法矢的计算软件。3.建立了整体刀盘软切刀齿的设计方法。基于整体刀盘软切刀齿的成形原理,研究了使用偏置式花盘加工整体刀盘软切刀齿的方法。分析了其加工误差对刀盘半径的影响。研究了软切刀齿的刃磨原理,推导了刃磨夹具调整垫块的计算公式。4.使用整体刀盘在国产的五轴联动数控螺旋锥齿轮铣齿机上进行了切齿加工实验,对切齿加工得到的齿轮副进行了啮合滚动检验,验证了使用整体刀盘加工Klingelnberg摆线齿锥齿轮切齿原理的正确性。此外,利用齿轮测量中心对实验所得的齿轮副进行了齿面齿形误差测量,验证了齿面方程的正确性,同时也为实现摆线齿锥齿轮的数字化闭环制造奠定了基础。
【关键词】：摆线齿锥齿轮 整体刀盘 切齿原理 齿面方程
【学位授予单位】：中南林业科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG61
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 绪论9-15
• 1.1 论文选题的背景和意义9
• 1.2 螺旋锥齿轮的发展和现状9-14
• 1.2.1 螺旋锥齿轮切齿加工理论的发展11-13
• 1.2.2 Klingelnberg摆线齿锥齿轮加工技术的发展13-14
• 1.3 论文的主要研究内容14-15
• 2 摆线齿锥齿轮基于整体刀盘的切齿加工原理15-32
• 2.1 分体刀盘和整体刀盘概述15-17
• 2.2 摆线齿锥齿轮的特点及其切齿加工原理17-21
• 2.2.1 摆线齿锥齿轮的特点17-19
• 2.2.2 摆线齿锥齿轮的切齿加工原理19-21
• 2.3 基于整体刀盘的切齿加工参数计算21-29
• 2.3.1 刀盘参数的计算21-25
• 2.3.2 机床调整参数计算25-29
• 2.4 切齿加工调整参数计算软件的开发29-31
• 2.5 小结31-32
• 3 摆线齿锥齿轮的齿面方程及其应用32-41
• 3.1 齿轮啮合原理概述32-33
• 3.2 摆线齿锥齿轮齿面方程的建立33-36
• 3.3 齿面离散化处理及齿面参数计算36-40
• 3.4 小结40-41
• 4 整体刀盘软切刀齿的设计、加工和刃磨41-51
• 4.1 软切刀齿的类型41
• 4.2 软切刀齿的成形原理41-44
• 4.3 整体刀盘软切刀齿的设计44-45
• 4.4 整体刀盘软切刀齿的加工原理45-47
• 4.5 整体刀盘软切刀齿的刃磨原理47-50
• 4.6 小结50-51
• 5 切齿加工实验51-63
• 5.1 实验齿轮参数51
• 5.2 切齿实验的数控机床51-52
• 5.3 切齿加工的机床调整参数52-54
• 5.4 大轮的切齿加工实验54
• 5.5 小轮的切齿加工实验54-55
• 5.6 齿轮副啮合滚动检验55-57
• 5.7 齿形误差的测量实验57-62
• 5.8 小结62-63
• 工作总结和展望63-65
• 1. 工作总结63-64
• 2. 研究展望64-65
• 参考文献65-71
• 攻读硕士期间的学术成果71-72
• 致谢72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 南开大学数学系齿轮啮合研究小组;齿轮啮合理论的数学基础(一)[J];数学的实践与认识;1976年01期

2 南开大学数学系齿轮啮合研究小组;齿轮啮合理论的数学基础(二)[J];数学的实践与认识;1976年02期

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本文编号：699440