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直齿圆锥齿轮模具电极数控铣削编程技术研究

作　者: 王晓东
导　师: 周来水
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 机械设计与理论
关键词: 直齿圆锥齿轮 CAD/CAM 数控加工刀位轨迹高速切削
分类号: TG547
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
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内容摘要

直齿圆锥齿轮在汽车、摩托车以及工程机械中都有广泛的应用，其大批量生产的主要方法是精锻。为解决现行方法用齿轮专用机床加工模具电极时存在的调整过程繁琐、精度不易保证等问题，将CAD／CAM技术应用到模具电极的制造中很有必要。本文主要研究在通用数控铣床上加工直齿圆锥齿轮模具电极的NC刀轨自动生成算法。在建立直齿圆锥齿轮计算机模型的基础上，提出了适于多曲面加工的等参数线刀轨生成算法，避免了在对多张相邻非矩形参数域齿面进行加工时所产生的干涉问题，而且曲面无需求交，使得计算成本下降。提出了一种适于高速铣削的加工刀轨生成算法，该算法消除了刀轨方向的突变。为消除安装误差的影响，使轮齿受载均匀，需对齿面进行修形。本文建立了齿面修形模型，并在数控加工编程时根据修形量直接对数控刀轨进行修正。作者所提出的方法适于渐开线和圆拉直齿圆锥齿轮的加工。

全文目录

第一章绪论  7-11
  1.1 CAD／CAM技术的发展概况  7-8
  1.2 课题背景  8-9
  1.3 课题主要研究内容  9-11
第二章系统支撑平台ACIS  11-19
  2.1 引言  11
  2.2 ACIS几何平台概述  11
  2.3 ACIS的结构  11-12
  2.4 ACIS的模型表示  12
  2.5 ACIS的开发接口  12-15
    2.5.1 ACIS的C++接口  13-14
    2.5.2 ACIS的MFC接口  14-15
  2.6 数控刀轨算法实现中的ACIS技术支持  15-18
  2.7 本章小结  18-19
第三章直齿圆锥齿轮模具电极数控铣削刀轨生成算法研究  19-40
  3.1 刀轨生成方法概述  19-20
    3.1.1 基于刀触的方法  19-20
    3.1.2 基于刀位的方法  20
  3.2 直齿圆锥齿轮刀轨设计方法选择  20-21
  3.3 齿轮修形  21-23
  3.4 刀轨的步长及行距计算  23
  3.5 刀触点与刀位点计算  23-24
  3.6 数控刀轨生成算法  24-38
    3.6.1 加工面的提取  24-25
    3.6.2 加工面法向确定与处理  25-26
    3.6.3 最大刀半径估算  26-29
    3.6.4 非矩形参数区问题  29-30
    3.6.5 刀轨生成算法  30-38
  3.7 算法实例  38-39
  3.8 本章小结  39-40
第四章直齿圆锥齿轮模具电极高速铣削刀轨生成算法研究  40-49
  4.1 高速铣削概述  40-41
  4.2 高速铣削对刀具路径的要求  41-42
  4.3 直齿圆锥齿轮高速铣削刀轨设计  42-48
    4.3.1 自由曲线插补器  42
    4.3.2 新刀轨生成算法的提出  42-43
    4.3.3 基于边界弧长的刀轨生成算法  43-48
  4.4 算例  48
  4.5 本章小结  48-49
第五章直齿圆锥齿轮模具电极CAD／CAM软件  49-54
  5.1 软件总体设计与模块划分  49
  5.2 功能模块的实现  49-52
    5.2.1 类的定义和调用关系的确立  49-50
    5.2.2 程序实现  50-52
  5.3 主要的软件界面  52-53
  5.4 本章小结  53-54
第六章总结与展望  54-55
  6.1 全文总结  54
  6.2 工作展望  54-55
致谢  55-56
攻读硕士期间发表的论文  56-57
参考文献  57-58

直齿圆锥齿轮模具电极数控铣削编程技术研究

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