内齿轮滚刀制造工艺及设备研究

摘要

大型内齿轮应用广泛，是大型行星减速器、大型船闸和盾构机等重大技术装备中的关键零件。本文以大型内齿轮的制造技术为背景，研究了基于展成原理的内齿轮的展成刀具—椭球形滚刀，以及实现椭球形滚刀铲齿加工的机床—四轴数控铲磨机床。
　　首先，本文介绍了内齿轮加工的方法，总结了国内外内齿轮滚刀发展概况，指出内齿轮的滚切加工是高效、高精度的内齿轮加工新方法，提出研究开发球形、椭球形滚刀及其加工设备是解决大型内齿轮加工的经济有效的方法。
　　其次，本文研究了椭球形滚刀的基本理论并设计了刀具的制造工艺。介绍了四轴球形、椭球形滚刀数控铲磨机床传动系统和结构设计以及主要零部件选用过程。
　　然后，本文运用三维设计的方法建立机床的模型，实现了机床关键部件的虚拟装配，进行了机床的装配干涉检验和运动干涉检查。在三维建模的基础上，运用有限元分析软件，对机床的重要支承件—床身的静、动态性能作了初步分析，并对床身结构进行了改进。
　　最后，总结了机床的调试过程，通过调试的机床精度基本满足要求，机床各部件的功能正常。在结论部分中指出了为进一步提高机床的加工精度和完善机床的工艺规范，今后应该开展的研究内容。

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第1章 绪 论

1.1 内齿轮加工现状

1.2 铲齿车床现状

1.3 课题研究内容及意义

第2章 椭球形滚刀的理论基础及制造工艺

2.1 椭球形滚刀的工作原理和基本理论

2.2 椭球形滚刀的制造工艺

2.3 本章小结

第3章 四轴数控铲磨机床的工作原理及结构

3.1 机床布局特点

3.2 伺服进给系统设计

3.3 机床伺服系统零部件的选用

3.4 本章小结

第4章 基于Pro/E的铲磨机床建模与运动仿真

4.1 Pro/E软件简介

4.2 机床的参数化实体建模

4.3 基于Pro/E的虚拟装配

4.4 机床的干涉检查

4.5 本章小结

第5章 床身的有限元分析

5.1 有限元法理论基础及Pro/MECHANICA软件介绍

5.2 床身模型的建立

5.3 床身有限元网格的划分

5.4 床身的静态分析

5.5 床身的模态分析

5.6 床身结构的改进

5.7 本章小结

第6章 机床调试

6.1 机床几何精度调试

6.2 机床功能调试

6.3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

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