滚齿机专用数控系统零编程技术的研究

摘要

齿轮传动作为传递运动和动力的主要形式，被广泛运用于各个工程领域。尤其是滚齿加工作为最广泛的加工方法，在整个齿轮加工过程中占用很大的比例。目前在滚齿加工过程中，数控编程主要采用手工编程和CAD/CAM集成数控编程。手工编程计算繁琐，错误率高且编程效率低，只对几何形状简单的零件比较容易实现，但CAD/CAM集成数控编程对操作人员的要求教高，需要非常专业的技术和知识，所以造成了CAD/CAM集成数控编程成本的昂贵。
　　为了有效的解决滚齿加工编程中的不足和存在的问题，研制了一种操作简便的编程方法，用来匹配滚齿机的专用数控系统。在本课题中提出的零编程技术，其核心是开发一套人机对话界面，使得操作者无需编程，仅需填写相关参数，利用建立的数学模型进行运算，自动生成加工程序，通过函数调用下载到数控系统中完成齿轮加工。
　　本课题在进行零编程软件开发之前，首先根据本课题的需要，对齿轮滚削加工零编程技术进行了可行性分析，构建了齿轮加工零编程系统构架，在此基础上建立了滚齿零编程数学模型，包括滚齿加工方式、滚刀运动轨迹路线、空间啮合运动、工件滚刀相对运动关系等等。
　　在上述研究完成之后，本课题还进行了零编程系统软件的开发。此系统的研究是基于Windows操作系统，利用Visual Basic语言作为开发工具，充分利用PMAC硬、软件方面的开放性，采用面向对象的设计方法，进行人机界面设计，以及系统的软件开发。
　　总之，研发自主知识产权的数控滚齿机不仅降低操作人员的技术水平要求，也提高了企业生产效率，从而提高市场竞争力。本课题的研究成果期望能为改善滚齿加工编程中的不足和存在的问题做出贡献，提高企业生产效率和企业竞争实力。

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第1章 绪论

1.1 课题研究的目的

1.2 课题研究的意义

1.3 国内外发展现状及趋势

1.4 课题的研究内容

1.5 本章小结

第2章 基于PMAC的滚齿机专用数控系统的构建

2.1 引言

2.2 滚齿机专用数控系统硬件结构设计原则

2.3系统的硬件平台搭建

2.4 PMAC多轴运动控制卡基本介绍

2.5 上下位机的通讯方式

2.6 本章小结

第3章 齿轮滚齿加工零编程方法的研究

3.1数控滚齿加工原理与方法

3.2齿轮滚齿加工零编程技术可行性分析

3.3 齿轮滚齿加工零编程系统架构

3.4 本章小结

第4章 滚齿加工的零编程数学模型建立

4.1滚齿编程建模基础

4.2 圆柱齿轮数学模型的建立

4.3 运动关系

4.4 小锥度齿轮滚齿数学模型的建立

4.5 鼓形齿齿轮滚齿数学模型的建立

4.6 齿轮滚刀的验证计算

4.7 滚齿加工的工艺

4.8 本章小结

第5章 基于PMAC系统零编程软件的开发

5.1 系统的软件功能分析

5.2 系统的软件部分设计

5.3 上下位机间的通讯

5.4 人机界面的开发

5.5 本章小结

第6章 滚齿机零编程数控系统的应用

6.1 数控系统的介绍与实例应用

6.2 本章小结

第7章 结论与展望

7.1 结论

7.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和获得的科研成果

致谢