任意齿形齿轮数控加工理论与计算机模拟研究

以计算机数控 (CNC)系统代替普通滚齿机中的机械传动链 ,建立了一种新型的滚齿机机构 .依据此机构 ,建立了统一的齿轮加工数学模型 ;推证了机构的运动转换矩阵和相关的运动方程 ,并在计算机上实现了齿轮模拟加工 ;通过调整滚切运动 ,可以实现任意设计的齿形及齿向 ;通过对齿轮加工误差计算机数值仿真 ,得到了一系列有价值的结论 .

任意齿廓滚切成形的数学描述

按照空间啮合原理，建立了滚刀滚切成形齿轮齿廓的通用三维数学模型，给出了滚刀刀刃上任一切削点和展成工件齿廓上的被切削点间的坐标关系。据此，可由ＣＮＣ滚齿机柔性控制滚刀各个刀刃在工件上滚切的瞬时包络位置，以成形工件任意齿廓。从而为范成法加工任意齿形的齿轮奠定了理论基础。

准渐开线齿廓的滚切法成形理论研究

本文分析了标准渐开线齿形误差产生的各个因素，对其中“运动量参数”的影响因素，建立了定量关系式；在此基础上，推导了基于滚切法成形任意齿廓的ＣＮＣ运动控制模型。为ＣＮＣ滚齿机滚切成形任意齿廓，提供了理论基础。

大型齿轮的灵动加工

由标准机床，标准刀具，测量模块以及gearMILL齿轮加工专用软件所组成的gearMILL齿轮加工功能包可以实现对常用任意齿形的软硬齿轮进行高效、低成本和短周期的加工。