文档介绍：兰州理工大学
硕士学位论文
数控滚齿加工自动编程系统的研究与开发
姓名:余亮
申请学位级别:硕士
专业:机械设计及理论
指导教师:胡赤兵
20090601
摘要齿轮是机械行业的重要基础件,滚齿法是齿轮加工中广泛应用的方法。齿轮加工采用手工编程需人工进行工艺处理、数值计算、编写程序、输入和校验程序等步骤,其计算量大,出错率高且编程效率低。通用疌自动编程软件,如、疎等,需首先建立零件的精确几何造型,提取零件的几何和工艺信息生成数控代码。而绘制齿轮的精确齿形困难,故齿轮数控加工不适用于疌通用软件编程。为有效解决这一问题,根据齿轮的形状和大小可由有限个参数确定的特点,本论文提出了一种适合滚齿加工的自动编程方法。其核心是通过人机交互界面输入一定的齿轮参数、滚刀参数、工艺参数等参数,在运算库和工艺库的支撑下,经参数处理模块自动生成齿轮数控加工的程序。本论文针对渐开线齿轮,重点研究了非圆齿轮中应用较广的椭圆齿轮和卵形齿轮的自动编程。在分析非圆齿轮数控滚齿加工原理的基础上,建立了椭圆齿轮和卵形齿轮滚齿加工的数学模型。根据有限个参数即可确定齿轮形状的特征,分析了滚齿加工的自动编程思想,在此基础上研究了滚齿加工自动编程系统的架构。采用面向对象技术,完成人机界面、参数处理和仿真模块的设计。针对滚齿加工中切削参数依赖于操作人员经验选择的缺陷,对切削参数的优化进行了研究,建立了滚齿切削参数的多目标优化模型。编程系统具备自动生成代码,参数输入与校验,工艺知识查询与优化等功能。应用数控滚齿加工自动编程系统,可避免手工编程的不足,缩短齿轮生产周期,提高数控机床的利用率,降低职业技术门槛。关键词:齿轮;自动编程;滚齿加工;数控编程;硕卜等勐僖
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挺挪反工疑水余栽./⒈C芸冢凇!D杲饷芎笫视帽臼谌ㄊ椤兰州理工大学学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书期:力们乡年歹月乡日日期:知叼年彳月/击日期:知刁年日研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名:留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权兰州理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于⒉槐C芡拧朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉”导师签名:
第滦髀引言台数控机床一三坐标立式铣床,可控制铣刀进行连续空间曲面的加工,揭开了数随着科学技术的发展,社会对产品多样化的要求日益强烈,产品更新换代周期越来越短,多品种、小批量的生产比重明显增加;同时,复杂形状的零件越来越多,精度要求也越来越高;此外,激烈的市场竞争要求产品的生产周期越来越短,传统的的加工设备和制造方法已难于适应这种多样化、柔性化与复杂形状零件的高效高质量加工要求。因此,近几十年来,能有效地解决复杂、精密、小批多变零件加工问题的数控加工技术得到了迅速发展和广泛应用。数控加工技术是世纪年代后期为适应复杂外形零件加工而发展起来的一种自动化加工技术,其研究起源于飞机制造业。年,美国帕森斯公司为了精确地制造直升机机翼、螺旋桨叶片和框架等,提出了用数字信息来控制机床自动加工外形复杂零件的设想。他们利用电子计算机对机翼加工路径进行数字处理,并考虑刀具直径对加工路径的影响,使得加工精度达到士造出经常变更设计的火箭零件,与公司和麻省理工学院,伺服机构研究所合作,于年研制成功世上第一数控加工过程包括由给定的零件加工要求慵贾健数据或实物模型进行加工的全过程。一般来说,数控加工技术涉及数控机床加工工艺和数控编程数控机床是一种按照输入的数字程序信息进行自动加工的机床,它集现代机械制造技术、自动控制技术及计算机信息技术于一体,是高效率、高精度、高柔性和高自动化的现代机械加工设备。数控机床的运动可控性为数控加工提供了物质基础,但数控机床是按照提供给它的指令信息一加工程序来执行运动的。因此,零件加工程序的编制虺剖乇喑蹋ù臃治黾庸ひG蟮交竦煤细竦牧慵序的全过程鞘迪质丶庸さ闹匾;方凇L乇鹗嵌愿丛恿慵募庸ぃ浔喑坦作的重要性甚至超过数控机床本身。数控编程技术涉及制造工艺、计算机技术、数学、计算几何、微分几何、人工智能等众多学科领域知识,它所追求的目标是如何更有效地获得满足各种零件加工要求的高质量数控加工程序,以更充分地发挥数控机床的性能、获得更高的加工