非圓齒輪數控滾切加工理論與自動編程系統(tǒng)研究.pdf

1、非圓齒輪是用來實現變傳動比傳動的機械傳動部件，和傳統(tǒng)的變傳動比機構相比，具有獨特的優(yōu)勢。但其種類繁多，設計計算復雜，加工困難，故非圓齒輪設計制造技術自問世以來一直是制造業(yè)的熱點和難點。數控技術的發(fā)展，為非圓齒輪的加工開辟了嶄新途徑。數控滾切加工是齒輪加工中應用最廣的一種加工方法，但目前而言，非圓齒輪數控滾切加工過程中的許多理論問題尚未得到解決，故數控滾切加工方法尚未在非圓齒輪制造中發(fā)揮其應有的作用。為此，本文對非圓齒輪數控滾切加工的相關

2、理論以及自動編程系統(tǒng)進行研究和探討，主要研究內容如下：
　　 基于滾切加工原理、直齒非圓齒輪以及斜齒非圓齒輪齒廓形成原理，分別運用工具齒條法、工具斜齒條法以及螺旋齒嚙合原理，建立了直齒非圓齒輪與斜齒非圓齒輪數控滾切加工的運動模型，并以橢圓齒輪為例，通過計算機仿真驗證了運動模型的正確性。
　　 根據建立的運動模型，運用共軛曲面理論與齒廓嚙合基本定理建立了數控滾切加工的直齒非圓齒輪與斜齒非圓齒輪的齒廓數學模型。
　　

3、 加工非圓齒輪必須采用變速比電子齒輪箱對機床運動進行控制，闡述了電子齒輪箱的原理、分類、性能要求，并將模糊自整定前饋PID控制應用于變速比電子齒輪箱的控制，仿真結果驗證了其優(yōu)越性。根據建立的運動模型，運用自主研制的基于鎖相原理的電子齒輪功能模塊與脈沖頻率合成模塊，設計出了直齒非圓齒輪與斜齒非圓齒輪數控滾切加工的變速比電子齒輪箱傳動方案。
　　 提出一種三次B樣條曲線自適應插補算法，論述了算法的插補控制原理，并通過插補實例對該算法

4、進行驗證。插補實例表明，提出的三次B樣條曲線自適應插補算法，既能保證加工精度，又能保證加工效率。最后將三次B樣條曲線自適應插補算法應用于非圓齒輪數控滾切加工，并給出了具體的插補控制流程。
　　 開發(fā)出非圓齒輪數控滾切加工參數化圖形自動編程系統(tǒng)，系統(tǒng)既可以實現非圓齒輪的三維建模、運動仿真，又能實現數控滾切加工程序的自動生成。闡述了系統(tǒng)的組成、開發(fā)思想、系統(tǒng)各主要功能模塊的開發(fā)過程、以及系統(tǒng)實現的關鍵如軟件接口的處理、工藝庫與運算庫