【正文】 ?? ??? () 第一章 緒論 15 在 正常 情況下超越方程組 ()式，不能 計(jì)算出解析解 。當(dāng) 兩個(gè) 曲面 (1)S 和 (2)S 在空間某 一 點(diǎn) M 相切 時(shí)， 如圖 所 示。 用矢函數(shù) r 來(lái)表示 曲面時(shí) ，它不僅是 參數(shù) vu、 的函數(shù)， 也是關(guān)于 時(shí)間 t 的函數(shù)。 切平面和法矢 設(shè) 空間 曲面 S 上 有 任意一點(diǎn) 0M ，其 對(duì)應(yīng)的兩個(gè)坐標(biāo)參數(shù) 是 0u 、 0v 。 為本課題的 研究 打下了基礎(chǔ) ， 最后 提出 了 本論文 研究的 實(shí)際 意義 和 研究的 相關(guān) 內(nèi)容。 (3) 對(duì)指狀銑刀加工螺旋錐齒輪的數(shù)控中心進(jìn)行了分析，通過(guò)機(jī)床不同的幾何模型討論了各個(gè)中心的優(yōu)缺點(diǎn)，并選擇了合適的幾何模型，根據(jù)指狀銑刀的加工特點(diǎn)研究了指狀銑刀的切齒過(guò)程，為工藝編排提 供了基礎(chǔ)。 基 于 數(shù)控加工技術(shù) ， 利用五軸加工中心加工 螺旋錐齒輪能有效的 解決齒輪加工中存在的問(wèn)題 。 對(duì) 于特殊規(guī)格及單件小批量生產(chǎn)來(lái)說(shuō)，專(zhuān)用切齒 機(jī)床 的結(jié)構(gòu)與錐齒 的 切削 調(diào)整 十分復(fù)雜外 ， 對(duì)于專(zhuān)用機(jī)床操作人員的職業(yè) 技能要求 也非常 高 。東南大學(xué)劉鵲然和重慶大學(xué)郭曉東教授也都對(duì)該領(lǐng)域進(jìn)行過(guò)研究 [2526]。天津第一機(jī)床廠也成功推出并制造了 YKD2212 和 YKD2280 等型號(hào)的弧齒錐 齒輪數(shù)控銑齒機(jī)床。經(jīng)過(guò)“七五”、“八五”兩個(gè)階段，我國(guó)科學(xué)家基本上搞懂了錐齒輪的加工沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文 6 制造原理和成形理原理，并且我國(guó)企業(yè)也建立了一套獨(dú)有的錐齒輪的加工技術(shù)體系。這些年以來(lái)該公司又推出了 KNC 型系列數(shù)控八軸銑齒機(jī)床，該數(shù)控中心通過(guò)與機(jī)床相連的計(jì)算機(jī)對(duì)錐齒輪進(jìn)行幾何參數(shù)設(shè)計(jì)和銑齒機(jī)與刀具調(diào)整參數(shù)的 運(yùn)算，并且能夠利用機(jī)床上計(jì)算機(jī)的顯示器對(duì)齒面接觸區(qū)進(jìn)行修正 [1214]。FreeForm 結(jié)構(gòu)機(jī)床的推出為螺旋錐齒輪的加工生產(chǎn)提供了更為有利的加工條件，曾被贊為是錐齒輪加工機(jī)床史上的一次革命性變 革。圓錐齒輪副在動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了更多的傳動(dòng)形式。 正因?yàn)槁菪F齒輪在傳動(dòng)系統(tǒng)中如此重要，使其 在 我國(guó) 軍事國(guó)防 建設(shè) 和能源 開(kāi)發(fā)中 的應(yīng)用 不可被取代 ， 所以西方國(guó)家的核心技術(shù)是不對(duì)我國(guó)公開(kāi)的想 直接 利用 國(guó)外成套設(shè)備 是不可能的 。 (2) 由于 齒輪有螺旋角 ，使 得 重迭系數(shù) 變 大，負(fù)荷比降低， 所以導(dǎo)致齒輪 磨損均勻， 有較強(qiáng)的 負(fù)載能力， 更 增 大 了 使用 壽命。當(dāng)齒輪副的傳動(dòng)比大于 的時(shí)候，切削大輪則可不用滾切（展成）法加工，可以直接用成形法來(lái)銑削加工。圓弧齒錐齒輪的加工大部分都采取漸縮齒。再齒長(zhǎng)和齒高兩個(gè)主要方向上，兩齒輪見(jiàn)存在著相對(duì)滑動(dòng)。 (3) 準(zhǔn)漸開(kāi)線齒錐齒輪 ， 這種 齒輪 齒面 的 節(jié)線 是 準(zhǔn)漸開(kāi)線 的一部分，是錐形滾刀的銑齒機(jī) 加工 而成 的。 如果 按齒面節(jié)線 分類(lèi) ， 螺旋錐齒輪可以分為以下三種形式，每種形式的齒輪都有各自的特點(diǎn)，下面一一介紹 [1]。 I 基于五軸加工中心的螺旋錐齒輪加工刀具軌跡規(guī)劃研究 摘 要 螺旋錐齒輪是用來(lái)傳遞交錯(cuò)或相交軸的一類(lèi)齒輪副，其回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)比恒定。 關(guān)鍵詞：螺旋錐齒輪，數(shù)控機(jī)床，指狀銑刀，軌跡規(guī)劃 II The Research on Path Planning of Milling Spiral Bevel Gear by FiveAxis Machining Centers Abstract Bevel gears are used for transmitting the rotational motion of crossing or interleaving axes with the constant transmission ratio. Due to its performance,such as the big overlap coefficient， the high carrying capacity， the smooth transmission,spiral bevel gears are widely used in automotive, aircraft, ships and other industrial spiral bevel gears have bee an indispensable transmission parts in modern machinery manufacturing. Currently， spiral bevel gears are mainly finished by the special machine tool. However, processing of large size and smallvolume Gleason spiral bevel gear system, the restriction of the machine structure and size make it difficult to processing some big dimension gear pairs. And the high cost of purchasing special machine tool is not suitable for processing of large size and smallvolume spiral bevel gear. Therefore, using special machine tool to process large size and smallvolume Gleason spiral bevel gear system is not a good choice. This paper establish the system of general machine tool manufacturing spiral bevel gear, in order to solve the problems of manufacturing large size and smallvolume spiral bevel gear. In the process of general machine tool cutting tooth, tool path planning and cutter position are determined by analyzing the traditional processing methods. According to the established mathematical model of the tooth surface, tool center space position has been derived during processing of gear surface. The tool interference and reduce the tooth surface roughness and a series of problems are solved. The possibility of fingercutter milling spiral bevel gears are proved by the mathematical proof of general machine tool processing . The results of this paper is different from the traditional method of milling spiral bevel gears, it make the processing method of spiral bevel gears with a new angle to this manufacturing method is an economic,efficient and quick response for some specific applications. Key Words： Spiral Bevel Gear， Numerical Control Machine， The Finger Cutter， Path planning III 目 錄 摘 要 ................................................................................................................................ I Abstract ................................................................................................................................II 第一章 緒論 ......................................................................................................................... 1 錐齒輪的類(lèi)型與特點(diǎn) ........................................................................................... 1 錐齒輪的類(lèi)型 ............................................................................................. 1 錐齒輪的特點(diǎn) ............................................................................................. 3 螺旋錐齒輪的加工現(xiàn)狀與發(fā)展 ............................................................................ 3 國(guó)外發(fā)展?fàn)顩r ............................................................................................. 4 國(guó)內(nèi)發(fā)展?fàn)顩r ............................................................................................. 5 課題研究的主要內(nèi)容 ........................................................................................... 7 課題的提出 ................................................................................................ 7 課題的研究?jī)?nèi)容 ........................................................................................ 8 課題的意義 ................................................................................................ 8 本章小結(jié) ............................................................................................................... 9 第二章 螺旋錐齒輪的嚙合原理與切齒加工 ................................................................... 10 空間曲面 ............................................................................................................. 10 空間曲面的參數(shù)方程 ............................................................................... 10 切平面和法矢 ........................................................................................... 10 嚙合原理 ............................................................................................................. 11 相對(duì)微分法 ............................................................................................... 11 嚙合方程 ...........................