四軸聯(lián)動加工中心弧齒錐齒輪展成加工的cam研究分析畢業(yè)論文-文庫吧資料
2025-07-04 12:59本頁面
【正文】 L1BALL MILL為刀具的類型；MSYS為加工坐標(biāo)系的定義。以下是UG下生成的一段刀具軌跡代碼：TOOL PATH／VARIABLE_CONTOUR_2，TOOL，BALL_MILL_lMSYS／，$$centerline dataPAINT/PATHPAINT/SPEED，10PAINT/COLOR，31FEDRAT/MMPM，GOTO/，F(xiàn)EDRAT/GOTO/，GOTO/，GOT0/，………………………………………………………………..PAIN I/COLOR,31GOTO/，GOTO/，GOTO/，PAINT/PAINT/TOOL，NOMOREENDOFPATH根據(jù)構(gòu)造刀具掃描體的需要，我們把上述數(shù)據(jù)分成一個個塊，塊與塊之間是相對獨立的，刀位翻譯器對這些塊進(jìn)行逐塊解釋，翻譯程序采取面向?qū)ο蟮姆椒?，首先為所有的塊設(shè)置一個公共的父類，在它的基礎(chǔ)上派生出一系列子類，分別對應(yīng)j二不同的塊。則坐標(biāo)轉(zhuǎn)換公式為： (328)3．5刀具軌跡參數(shù)化計算完畢后，要對刀具軌跡進(jìn)行參數(shù)化設(shè)計，并最終生成刀位文件，刀位文件是自動編程軟件在生成機(jī)床NC加工程序過程中輸出的一種中問文件。設(shè)Z、KZ，坐標(biāo)系下銑刀盤軸線方向矢量是(i1，j1，k1)。由于在實際加工過程中，是通過工作臺來移動工件的，但運動的坐標(biāo)仍以主軸相對于工件的運動來確定。則有 (324) (325)將S2作為待求坐標(biāo)系，即以坐標(biāo)x1，y1表示坐標(biāo)x2，y2。如圖36所示圖36坐標(biāo)軸的旋轉(zhuǎn)設(shè)坐標(biāo)系SS2，坐標(biāo)系S2相對坐標(biāo)系S1繞坐標(biāo)原點O旋轉(zhuǎn)Φ角，求x1O1y1平面上任意點M在坐標(biāo)系S1中的坐標(biāo)(x1，y1)與在坐標(biāo)系S2中的坐標(biāo)(x2，y2)的關(guān)系。簡單的坐標(biāo)變換采用此方法；一種是矩陣方法，此方法用于復(fù)雜的多次坐標(biāo)變換。坐標(biāo)變換是實現(xiàn)刀具軌跡的重要方法。3．3刀具軌跡的坐標(biāo)系變換存刀具軌跡確定過程中，需要采用小同的坐標(biāo)系來表示點的位置。至于切向變位系數(shù)的選取，格里森標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)小輪齒數(shù)及齒數(shù)比由圖表查取的。規(guī)定每一種標(biāo)準(zhǔn)名義直徑的刀盤只加工一定尺寸范圍的弧齒錐齒輪。刀盤直徑可按下式計算： (32)式中：Lɑ一大齒輪的外錐距，mm從理論上說，似乎對應(yīng)于每一錐距應(yīng)有一個單獨的刀盤。在許多情況下，曲線齒錐齒輪的早期失效是由于接觸區(qū)偏移過大特別是偏移到小端引起的。6．刀盤直徑的選擇銑刀盤的名義直徑Dd是指當(dāng)?shù)侗P工作時，以刀盤的軸線為中心而經(jīng)過被加工齒輪齒間寬中點的假設(shè)同心圓的直徑?；↓X錐齒輪采用20。在一般機(jī)械制造用的標(biāo)準(zhǔn)制中(Z1≥12)，中點螺旋角推薦用35176。通?；↓X錐齒輪用35176。小轎車選用較大值以保證有較大的mF使運轉(zhuǎn)平穩(wěn)、噪音低。4．螺旋角βm的選擇汽車主減速器錐齒輪的螺旋角多在以，βm=35～40176。對于等高齒錐齒輪來說：在“奧利康”制等高齒錐齒輪上，由于其延伸外擺線的曲率變化比弧齒錐齒輪的圓弧齒線大，因此，齒面寬更不宜過大。2．端面模數(shù)的選擇為了知道選用的模數(shù)是否合適，可用下式計算或校核： (3—1)式中：Km一模數(shù)系數(shù)，～；ms一齒輪的大端端面模數(shù)(mm)；M計一計算扭矩，(kg*mm)。圖3．3齒形的形成3．2刀位軌跡基本參數(shù)的確定1．主、從動錐齒輪齒數(shù)的選擇在選擇齒數(shù)時，小齒輪的齒數(shù)應(yīng)選用奇數(shù)，小齒輪及大齒輪的齒數(shù)陽避免有公約數(shù)，以便使齒輪在使用過程中各齒之間都能互相嚙合，起到自動磨合的作用。所以本課題采用展成法加工。加工出來的齒形是漸開線形的，它是由刀片切削刃順序位置的包絡(luò)線形成的，如圖3—3所示。展成法是被切齒輪與旋轉(zhuǎn)著的銑刀盤按照一定的比例關(guān)系進(jìn)行滾切運動，在切齒過程中刀片的順序位置如圖3．2所示。3．1銑削原理及方案3．1．1銑削原理及方法當(dāng)今世界上利用“格里森”機(jī)床加工弧齒錐齒輪在錐齒輪加工中占主導(dǎo)地位，而它的加工原理選用平頂錐齒輪原理(圖3—1)，所以本課題選用此原理加工弧齒錐齒輪。它是復(fù)雜零件數(shù)控加工中雖重要的內(nèi)容，是數(shù)控編程的基礎(chǔ)和關(guān)鍵，刀位軌跡的生成能力直接決定數(shù)控編程系統(tǒng)的功能及所生成的加工程序質(zhì)量。其特點是整個工藝制訂過程大為簡化，許多工作都由軟件本身完成了。通過UG與vc++軟件接口對其進(jìn)行二次開發(fā)，使刀位軌跡參數(shù)化?？傊?，利用Visual c++編制加工弧齒錐齒輪的刀具運動軌跡是肯定能夠?qū)崿F(xiàn)的。2．3．2 VC++的引入 針對不同的弧齒錐齒輪編制通用的加工軌跡文件是本課題的重點和關(guān)鍵，所以必須利用現(xiàn)有的計算機(jī)程序設(shè)計語言來完成，常用的面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計語言如c++、Basic、Java等，而c++是其中的佼佼者，它是在c語言的基礎(chǔ)上增加面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計元素而成的，繼承了c語言高效靈活的特性，很多著名的軟件廠商都推出了c++語言的開發(fā)環(huán)境，在windows操作系統(tǒng)下比較著名的是Microsoft公司的Visual c++。UG的后處理庫中有世界上各大數(shù)控機(jī)床公司的控制部分，可以直接利用庫中現(xiàn)有的控制部分生成不同類型加工中心能識別的數(shù)控代碼。UG中有幾十個功能模塊，例如：建模特征、自由形狀建模特征、用戶定義的特征、制圖特征、裝配建模特征、UG加工模塊、后處理模塊等。本課題采用的三維cAM軟件unigraphics，以下簡稱uG。MastercAM是專用三維數(shù)控加工軟件，它對于數(shù)控車、數(shù)控銑等的加工很有效，并且放著效果也很好，但它對于多于三軸的數(shù)控機(jī)床就很難處理，尤其是對于像加工弧齒錐齒輪這樣復(fù)雜曲面形狀的圖形很難或者根本不可能實現(xiàn)。現(xiàn)有的三維cAM軟件有很多，但常用的三維CAM軟件有MastercAM、cATIA、Pro／e、unigraphics、I—DEAS、Cimatron等。2_3弧齒錐齒輪數(shù)控加工的實現(xiàn)2．3．1三維軟件UG的引入弧齒錐齒輪加工的最后實現(xiàn)必然是利用加工中心來完成。圖2．6銑刀盤首先進(jìn)入UG，Modeling模塊下，繪制雙面銑刀盤(圖2—6)UGII—BASE—DIR＼MACH＼resource＼library、tool＼metric 下 面然后在找到to oJ—database．dat這個文件，把要添加的刀具的刀具名稱和相應(yīng)的刀具參數(shù)添加到此文件中， 然后把此刀具的三維圖存放在UGII—BASE—DIR＼MACH＼resource＼Iibrary＼t001＼graphics下，文件的名稱為刀具庫里對應(yīng)刀具的名稱，例如，刀具庫里的一把刀具對應(yīng)的刀具的名稱為ugt0202—00l，那么文件的名稱就應(yīng)該是ugt0202 001．prt，在UG／CAM下就可以調(diào)用此刀具。它是外切刀片和內(nèi)切刀片在
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