螺旋锥齿轮数控加工仿真研究

【摘要】：由于螺旋锥齿轮具有承载能力高、重叠系数大、平稳性高、噪音低、振动小等特点,因此被广泛应用在汽车、航空、航海、工程机械等复杂传动机械中。螺旋锥齿轮的几何特性、啮合过程和参数计算非常复杂,在螺旋锥齿轮的加工过程中需要进行多次试切反复调整切削参数,这就会导致材料的浪费、生产周期的增加,提高了生产成本。本文对螺旋锥齿轮的加工过程进行仿真研究,在实际加工前在计算机上对刀具的运动轨迹进行计算并加工出齿轮,可以对切齿加工参数和数控加工程序进行检验、优化,减少实际加工中试切的次数,对实际生产加工具有一定的意义。 论文中对一台大型螺旋锥齿轮数控铣齿机进行了结构简化,建立了该机床的几何模型和数学模型,根据切齿加工原理和各坐标系间的变换关系对刀盘的运动轨迹进行计算,并求解出各坐标轴的运动关系,为虚拟加工和数控程序的编制提供了基础。 根据螺旋锥齿轮的切齿加工原理利用Visual Basic编程语言对SolidWorks进行二次开发,在计算机上模拟了螺旋锥齿轮的加工过程。此加工过程主要是将螺旋锥齿轮加工的连续过程分成许多个切削时段,在每一个时段对毛坯实体和刀盘实体进行布尔相减运算,通过实体间不断的运算就会在螺旋锥齿轮的齿坯上切出一个齿槽,从而,实现在计算机上对螺旋锥齿轮进行加工并对加工参数进行调整为实际切削调整提供依据。