管状修形针轮加工仿真及数控加工编程技术研究

摘要

摆线针轮点接触行星传动是对摆线针轮行星传动啮合副中针齿齿廓进行管状修形，而内摆线轮齿廓保持不变，使轮齿接触线变为点接触而提出的一种新型精密传动。此精密传动具有接触强度大、承载能力大、效率高、精度高、噪声小等突出的优点，因此在精密机械、医疗机械、机器人、武器装备等工业领域有着广泛的应用前景。本文重点研究摆线针轮点接触行星传动管状修形针轮的数控精密加工关键技术，为此摆线针轮点接触行星精密传动的应用和发展奠定重要基础，本文的工作是该精密传动推广应用的重要组成部分，主要内容包括：
　　 ①简单介绍了摆线针轮点接触行星传动基本理论，以及针轮管状修形原理以及CBN砂轮的修形。
　　 ②根据管状修形针轮齿廓特点以及对当今的先进制造技术的分析，提出了针对管状修形针轮进行精密加工的“成形包络数控磨削”方法，推导了用于其加工的数学模型和数学关系表达式，对刀具轨迹曲线运用空间等参数逼近离散插补算法进行数学插补运算，获得了满足数控加工的齿廓节点数据。
　　 ⑧在Windows XP操作环境下，以VC++6.0为开发工具，根据推导的用于数控加工的数学关系表达式和等参数逼近离散插补算法，开发设计了用于自动生成数控加工代码的数控自动编程系统。
　　 ④在数控自动编程系统和数控加工原理基础上，通过SolidWorks二次开发实现了管状修形针轮加工的运动仿真，从而形象直观地呈现加工过程和刀具轨迹以验证加工原理和数控代码的正确性。
　　 ⑤根据上述理论研究的结果，结合管状修形针轮齿廓特点，对其磨削加工前做了大量的生产准备工作，为磨削加工出合格的样件奠定基础。同时，利用MK2945C连续轨迹坐标磨床对管状修形针轮进行了试磨削加工试验。