自由節(jié)曲線(xiàn)非圓齒輪CAD-CAM技術(shù)研究與系統(tǒng)開(kāi)發(fā).pdf

1、非圓齒輪是一種能夠?qū)崿F(xiàn)變速比傳動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)部件，具有傳動(dòng)平穩(wěn)、精確、承載能力大等優(yōu)點(diǎn)。非圓齒輪節(jié)曲線(xiàn)種類(lèi)繁多，形狀復(fù)雜，按照特定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律設(shè)計(jì)出的節(jié)曲線(xiàn)往往以分段曲線(xiàn)或列表曲線(xiàn)表示，沒(méi)有統(tǒng)一的數(shù)學(xué)表達(dá)形式。對(duì)于設(shè)計(jì)出的新型非圓齒輪，往往要重新編制程序進(jìn)行校核分析、模型創(chuàng)建、加工代碼生成和加工仿真驗(yàn)證等工作，使得非圓齒輪的設(shè)計(jì)和制造周期較為漫長(zhǎng)，不利于非圓齒輪的推廣應(yīng)用。因此，研究能適應(yīng)自由節(jié)曲線(xiàn)非圓齒輪設(shè)計(jì)和制造的統(tǒng)一方法，開(kāi)發(fā)自由節(jié)曲

2、線(xiàn)非圓齒輪設(shè)計(jì)和制造的統(tǒng)一模塊具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文針對(duì)自由節(jié)曲線(xiàn)非圓齒輪CAD/CAM統(tǒng)一模塊開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)深入研究，分析了統(tǒng)一形狀各異的非圓齒輪節(jié)曲線(xiàn)數(shù)學(xué)表達(dá)式的方法，研究了自由節(jié)曲線(xiàn)非圓齒輪數(shù)字化實(shí)體建模的創(chuàng)建技術(shù)，推導(dǎo)了基于展成法原理加工非圓齒輪的滾齒和插齒機(jī)床各軸聯(lián)動(dòng)數(shù)學(xué)模型，并據(jù)此實(shí)現(xiàn)非圓齒輪加工中機(jī)床各軸運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)生成和加工仿真驗(yàn)證。通過(guò)對(duì)三維建模軟件SolidWorks的二次開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了自由節(jié)曲線(xiàn)非圓齒輪的CAD/

3、CAM系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。
　　1.總結(jié)了常見(jiàn)的自由節(jié)曲線(xiàn)非圓齒輪設(shè)計(jì)方法，并通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)例對(duì)各種方法進(jìn)行驗(yàn)證，分析了自由節(jié)曲線(xiàn)的擬合需求，并采用分段三次樣條插值方法表達(dá)自由節(jié)曲線(xiàn)，統(tǒng)一了形狀各異非圓齒輪節(jié)曲線(xiàn)的極坐標(biāo)表達(dá)形式。
　　2.分析了非圓齒輪數(shù)字化實(shí)體模型創(chuàng)建方法，推導(dǎo)了在節(jié)曲線(xiàn)固定情況下，齒條插刀和圓柱齒輪插刀沿節(jié)曲線(xiàn)純滾動(dòng)的數(shù)學(xué)模型，并通過(guò)非圓齒輪齒坯和刀具實(shí)體模型作布爾差的方式，實(shí)現(xiàn)非圓齒輪數(shù)字化建模。
　　3.詳

4、細(xì)推導(dǎo)了非圓齒輪滾齒和插齒加工的機(jī)床聯(lián)動(dòng)數(shù)學(xué)模型，分析了基于聯(lián)動(dòng)模型計(jì)算加工數(shù)據(jù)的方法，通過(guò)仿真加工驗(yàn)證了加工聯(lián)動(dòng)數(shù)學(xué)模型和加工數(shù)據(jù)的正確性。
　　4.在認(rèn)真綜合分析自由節(jié)曲線(xiàn)非圓齒輪CAD/CAM系統(tǒng)需求分析、設(shè)計(jì)過(guò)程和功能實(shí)現(xiàn)方法的基礎(chǔ)上，整合自由節(jié)曲線(xiàn)非圓齒輪的實(shí)體建模和滾齒、插齒加工仿真功能模塊，完成自由節(jié)曲線(xiàn)非圓齒輪CAD/CAM系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。
　　5.結(jié)合自由節(jié)曲線(xiàn)非圓齒輪的設(shè)計(jì)和制造實(shí)例，對(duì)所開(kāi)發(fā)的自由節(jié)曲線(xiàn)非圓齒