螺旋齒輪機(jī)械式機(jī)床向全數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換數(shù)學(xué)模型的研究.pdf

1、傳統(tǒng)機(jī)械式機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜、調(diào)整過程繁瑣，這嚴(yán)重制約了螺旋錐齒輪的生產(chǎn)效率。NC技術(shù)所體現(xiàn)出來的巨大優(yōu)勢極大地推動(dòng)了多軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展，螺旋錐齒輪的數(shù)控化加工已是大勢所趨。鑒于數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用前景，因此，研究從傳統(tǒng)機(jī)械式機(jī)床向數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換，找到一種新的、有效的轉(zhuǎn)換方法，具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　 本文分析了五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)形式及坐標(biāo)變換方法，將其和傳統(tǒng)機(jī)床進(jìn)行對比，進(jìn)而研究了螺旋錐齒輪從傳統(tǒng)機(jī)床向數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)

2、轉(zhuǎn)換數(shù)學(xué)模型。提出應(yīng)用等效轉(zhuǎn)換法求解數(shù)控機(jī)床各軸運(yùn)動(dòng)函數(shù)的方法。
　　 基于Litvin的等價(jià)轉(zhuǎn)換理論，建立將傳統(tǒng)機(jī)床調(diào)整參數(shù)向數(shù)控機(jī)床轉(zhuǎn)變的數(shù)學(xué)模型。應(yīng)用最小二乘優(yōu)化算法解超定非線性方程組，求得各數(shù)控軸的運(yùn)動(dòng)多項(xiàng)式。將求解程序進(jìn)行可視界面化編程并完成可執(zhí)行文件的編譯，可以脫離Matlab環(huán)境獨(dú)立運(yùn)行，增強(qiáng)了程序的可讀性，方便用戶對源代碼的分析和維護(hù)。
　　 在CATIA環(huán)境下建立五軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床模型，導(dǎo)入各數(shù)控軸運(yùn)動(dòng)函

3、數(shù)，控制刀具實(shí)體和輪坯實(shí)體在各時(shí)刻的相對位置并進(jìn)行去除布爾運(yùn)算來模擬切削過程。運(yùn)用CATIA曲面功能，擬合得到仿真切削下的齒面，構(gòu)建小輪三維實(shí)體模型。將傳統(tǒng)機(jī)床形式下的齒面離散點(diǎn)導(dǎo)入CATIA，驗(yàn)證了仿真模型的精確性。本文實(shí)驗(yàn)通過對比差曲面圖，證明小輪理論齒面是正確的，也證明了數(shù)控機(jī)床模型的精確性和轉(zhuǎn)換方法是正確可行的。
　　 分析了各數(shù)控軸誤差對齒面誤差的影響，確定其中對齒面法向誤差和齒形誤差影響最大的數(shù)控軸，為數(shù)控機(jī)床的開發(fā)