剐齿刀斜角砂轮边线点磨削方法研究

摘要

作为一种新的齿轮加工方法，剐齿不仅可以高效的加工汽车自动变速箱中的非贯通无退刀槽螺旋内齿套，更是具有极强的通用性，可以实现各种圆柱齿轮的加工。目前有关剐齿加工原理、数控剐齿机床的研究已趋于成熟，而剐齿刀作为剐齿加工中最核心的部分，在设计方面也有了重大进展，提出了无理论刃形误差的剐齿刀设计方法。然而，剐齿刀制造技术的研究还远远达不到实际生产的要求，严重阻碍了剐齿技术的应用与推广。而在剐齿刀制造技术中，最难的是自由曲面的磨削技术。为了突破这一技术难题，本文开展了剐齿刀斜角砂轮边线点磨削方法研究。
　　本文首先根据无理论刃形误差剐齿刀的设计原理和结构特点，研究其前刀面与主后刀面磨削成形技术，提出前刀面与主后刀面的斜角砂轮边线点磨削方法。通过分析前刀面与主后刀面的几何特点，分别构建磨削刀位轨迹的数学模型；在此基础上，进行刀位轨迹生成方法的选择，计算走刀的步距与行距；通过对干涉进行检查与规避，最终实现剐齿刀前刀面与主后刀面磨削刀位轨迹的生成。在得到刀位数据后，分析五轴数控工具磨床的结构与加工特点，研究基于MasterCam的面向五轴数控工具磨床的后置处理技术，通过专用的后置处理文件生成相应的数控程序。最后，针对实际剐齿加工工件和实际五轴数控工具磨床，进行剐齿刀磨削加工实验，通过实验来验证本文提出的剐齿刀斜角砂轮边线点磨削方法是否可行。
　　本文提出了剐齿刀斜角砂轮边线点磨削方法，并首次利用五轴工具磨床完成了无理论刃形误差剐齿刀前刀面与主后刀面的磨削加工，在这种刀具的实用化进程中，向前迈进了一大步。

目录

声明

字母注释表

第一章 绪 论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外发展现状

1.3 本文的主要内容

第二章 剐齿刀磨削加工方法

2.1 剐齿刀制造技术的难点

2.2 前刀面的磨削方法

2.3 主后刀面的磨削方法

2.4 基于MasterCam的磨削加工编程方法

2.5 本章小结

第三章 剐齿刀磨削刀位轨迹的生成

3.1 前刀面刀位轨迹生成方法

3.2 主后刀面刀位轨迹生成方法

3.3本章小结

第四章 面向五轴数控工具磨床的后置处理技术

4.1 概述

4.2 五轴数控工具磨床的结构与加工特点

4.3 基于MasterCam的后置处理文件编制方法

4.4 本章小结

第五章 剐齿刀磨削实验研究

5.1 实验准备

5.2 剐齿刀磨削加工实验

5.3 实验结果分析与总结

5.4 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 本文的主要结论

6.2 本文的创新性工作

6.3 工作展望

参考文献

附录A

附录B

附录C

附录D

发表论文和参加科研情况说明

致谢