数控插齿机的数字化齿面加工及误差补偿研究

摘要

数控插齿机可以控制展成运动，改变任意瞬时的传动比，这为数字化齿面的加工和误差补偿提供了硬件保证。但是，由于机床本身没有提供相关软件，无法发挥出这一优越性。为了拓展数控插齿机功能和提高其加工精度，本学位论文基于数字化共轭曲面原理和误差补偿原理，进行数控插齿机的数字化齿面加工及误差补偿的理论与方法研究。 进行数字化齿面插齿加工的理论与方法研究，将数字化共轭曲面原理与数控插齿加工工艺相结合，应用到数字化齿面加工中，建立了数字化齿面插齿加工模型，为在数控插齿机上实现数字化齿面的加工提供了理论和方法指导。 根据数字化齿面插齿加工原理，进行数控插齿机插齿修形的理论与实验研究。针对加工中出现的干涉现象，提出了相应的解决方案。开展了数控插齿修形实验研究，成功的加工出多种修形曲线的修形齿轮，从而验证了数控插齿修形的可行性与正确性。 进行数控插齿机加工误差补偿的理论与实验研究，提出了基于工件测量的误差补偿策略。根据数控插齿机的特点和齿轮的实际使用要求，重点研究了齿轮的齿廓误差补偿和齿距累积误差补偿的原理和方法。在数控插齿机上进行了误差补偿加工实验，结果表明，采取软件补偿措施，可以有效地提高齿轮的加工精度，从而证明了本文提出的误差补偿方法的有效性。 开发出适用于主流数控系统的数控插齿机功能模块，由该模块可以自动生成数字化齿面加工和误差补偿的数控加工代码。