泛擺線齒輪五軸數(shù)控加工刀具軌跡規(guī)劃研究

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1、分類號(hào)___________密級(jí)__公開(kāi)______收藏編號(hào)___________學(xué)號(hào)__153101008_學(xué)校代碼___11062___編號(hào)_____________(應(yīng)用研究)泛擺線齒輪五軸數(shù)控加工刀具軌跡規(guī)劃研究工程領(lǐng)域：車輛工程研究方向：精密驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)研究生姓名：莫靖宇校內(nèi)導(dǎo)師、職稱：羅善明教授校外導(dǎo)師、職稱：王印教授所在學(xué)院：機(jī)械與汽車工程學(xué)院二〇一七年十二月泛擺線齒輪五軸數(shù)控加工刀具軌跡規(guī)劃研究摘要泛擺線齒輪是以短幅外擺線的等距曲線為齒廓曲線的一種擺線齒輪，具有滑動(dòng)率低，傳動(dòng)平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，適合大速比、大功率、結(jié)構(gòu)尺寸小的齒輪傳動(dòng)。目前對(duì)泛擺線齒輪的研究

2、主要集中在齒形設(shè)計(jì)和參數(shù)優(yōu)化等方面，而對(duì)其加工方法研究尚不充分，且無(wú)專用加工機(jī)床加工泛擺線齒輪，限制了泛擺線齒輪在RV減速器上的應(yīng)用。為此，本文提出在五軸數(shù)控機(jī)床上端銑加工泛擺線齒輪的方法，以期簡(jiǎn)化泛擺線齒輪加工工藝、提高加工效率、實(shí)現(xiàn)泛擺線齒輪的以銑代磨。論文圍繞泛擺線齒輪參數(shù)化建模、五軸數(shù)控刀具路徑規(guī)劃與加工仿真、刀軸矢量干涉判別與處理、銑削參數(shù)優(yōu)化等內(nèi)容展開(kāi)研究，為下一步大速比泛擺線齒輪減速器和專用加工機(jī)床的研制提供理論基礎(chǔ)和科學(xué)依據(jù)。論文主要研究?jī)?nèi)容如下：⑴泛擺線齒輪參數(shù)化建模。基于坐標(biāo)變換和曲線等距方法，得出泛擺線齒輪數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)出泛擺線齒輪齒廓無(wú)尖點(diǎn)

3、邊界條件；基于UG建模軟件，實(shí)現(xiàn)泛擺線齒輪參數(shù)化建模。⑵泛擺線齒輪五軸端銑加工刀具軌跡規(guī)劃?；诜簲[線齒輪幾何特征和數(shù)控加工技術(shù)，提出泛擺線齒輪端銑加工方法，規(guī)劃出泛擺線齒輪端銑加工刀具軌跡；基于端銑刀五軸銑削模型，建立泛擺線齒輪五軸端銑加工刀軸矢量局部干涉、全局干涉的判別與處理模型。⑶泛擺線齒輪數(shù)控編程與加工仿真。以UG數(shù)控編程軟件為平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)泛擺線齒輪的數(shù)控編程；基于postbuilder軟件，開(kāi)發(fā)出刀具路徑后置處理軟件，實(shí)現(xiàn)泛擺線齒輪刀具軌跡數(shù)控程序的轉(zhuǎn)換；基于VERICUT數(shù)控仿真軟件，對(duì)泛擺線齒輪端銑加工進(jìn)行加工仿真，實(shí)現(xiàn)泛擺線齒輪五軸端銑加工刀軸矢量的

4、干涉檢驗(yàn)。⑷泛擺線齒輪五軸端銑加工實(shí)例及精度分析。在五軸數(shù)控機(jī)床上，對(duì)泛擺線齒輪進(jìn)行端銑加工，得到泛擺線齒輪加工樣件，驗(yàn)證刀具軌跡規(guī)劃方法可行性；提出利用ZYGO光學(xué)表面輪廓粗糙度儀和?？怂箍涤跋駜x，對(duì)泛擺線齒輪進(jìn)行齒面粗糙度和齒形精度檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果表明了泛擺線齒輪端銑加工達(dá)到磨削效果；基于正交試驗(yàn)法，探究主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、切削深度、刀軸傾角對(duì)泛擺線齒輪I齒面粗糙度、齒形精度的影響程度；基于多元線性回歸分析方法，建立銑削參數(shù)與泛擺線齒輪齒面粗糙度、銑削參數(shù)與泛擺線齒輪齒形精度預(yù)測(cè)模型，對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了加工精度預(yù)測(cè)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了該模型的有效性。關(guān)鍵詞：泛擺線齒輪；五

5、軸端銑加工；軌跡規(guī)劃；正交試驗(yàn)IIResearchontheToolPathPlanningforFive-AxisNCMachiningofUniversalCycloidGearAbstractTheuniversalcycloidgearisacycloidgearwiththeisometriccurveoftheshortamplitudeoutsidecycloidasthetoothprofilecurve,whichhastheadvantagesoflowslidingrateandstabletransmission,andissuitable

6、forthegeartransmissionwithlargespeedratio,highpower,andsmallstructuresize.Atpresent,theresearchontheuniversalcycloidgearmainlyfocusesonthetoothshapedesignandparameteroptimization,buttheresearchonitsprocessingmethodisnotsufficient,andwithoutspecialmachiningmachinetools.Theapplicationof

7、theuniversalCycloidalgearsinRVReducerislimited.Therefore,inordertosimplifythemachiningtechnologyoftheuniversalcycloidgear,improvethemachiningefficiency，achievetheuniversalcycloidgeargrindingbymilling,thispaperproposestomakeuseoffive-axisNCmachinetoprocesstheuniversalcycloidgear.Theres

8、earch