斜齿轮数控插削加工的运动分析和仿真.pdf

蔫能=2a=l斜齿轮数控插削加工的运动分析和仿真斜齿轮插削加工传动原理和运动分析:藩鑫一引言对国内研发的数控插齿机,对插削机构的往复运动和回转运动进行运动学分析,推导出位移方程;C斜齿轮的插削加工运动是插齿刀一被加工齿轮的是:①插齿刀一被加工齿轮之间严格地保持啮合关、,朱玉摘要数控插齿机取代螺旋导轨插齿机对于促进国内齿轮制造业的发展具有重要的现实意义。针ADAMS插削机构运动学分析的正确性。最后通过比较不同主运动机构的机构形式,指出数控插齿机插削机构今后研发的方向。关键词数控插齿机斜齿轮曲柄滑块机构运动学干涉目前国内斜齿轮插齿加工主要采用螺旋导轨的方法进行,其齿轮加工精度直接决定于螺旋导轨的精度。螺旋导轨的制造工艺复杂,加工难度大、成本高,而且螺旋导轨的导程必须与插齿刀的导程相同,限制了斜技术成为改变目前插齿工艺落后的最有效手段,C制具有重要的现实意义。[1]斜齿轮的方法,论述了加工原理以及插齿刀附加转动的方法,但是没有对插削主运动和插齿刀附加转动作[2]2627[3]7273[4]1836提出采用“电子分齿传动”、“电子差动传动”以及“加、减速定位控制”实现斜齿轮插削加工所需的各种运动关系,但是文中对附加转动分析不够,对插齿刀的合成转速分析得到的结论也值得商榷,而插齿刀合成转速的运动规律直接影响数控插齿机的设计。本文以上述文献中提出的无螺旋导轨情况下斜齿轮插削加工原理为基础,结合国内某企业正在试制的数控插齿机样机为例,对数控插齿机的主运动机构进行运动学分析,着重分析插削斜齿轮时的附加转动,并建立虚拟样机以证明分析所得到的结论。展成运动和插齿刀的附加转动的合成。其突出的特点系;②插齿刀在沿其轴线做往复运动时还需迭加附加转动。这是插削斜齿轮与直齿轮的最大区别,也是插削斜齿轮的难点之所在。分析的数控插齿机主运动机1块机构和齿轮机构组成,附加转动由齿轮机构完成,插齿刀主轴和刀架基准斜齿轮通过直导轨联接,驱动电机均为伺服电机。往复运动的运动分析斜齿轮插削主运动机构简化为曲柄滑块机构,图为插齿刀向下插削过程中的一个位置,图为插齿刀回程中的一个位置。以下分别对插削和回程两个行程进行Z正,阄T悖瑀为曲柄半径,口为曲柄阌隯轴的夹角,∞为曲柄的角速度,若nSr插削行程运动分析由图所示几何关325文章编号:—优籰∞一一∞暇┕こ萄г夯倒こ萄г海漳暇<2111/一1洌l
!a=t=t=3}(6)II+=+坠垫生竺:坚竺堕!(10)sin2=(1cos2)3=r({cosr)吉口一丽口。。“一2=z(1-)r(c2)=z(1)(4cos2totcostot)rz)(4)嘲弧!!!!!!!!!!!!!!!—————————————一~,=I=cos0l}A2sin2a1}A2(1eos2a)一÷一籧一s2=LoA-g=(z+r){[z(1)+×衟籟≥舍埘一一—羣)rsinasinO=sina=一口尼一一等以一AsinacosO=~1A2sin2=当插齿刀处于最高位置保胠—猌。IIIZZ=(ACoc)=(ABcosOOBca)长度之比。由图中和zSABClsinO=项,所以将式耸得滑块往下插削时的位移S1=ZM112由图所示几何关zS2Lot=(z+r)时的位移展成运动的运动分析插齿刀和加工齿轮的转速之间保持确定的比例关系,插齿刀在未被施加附加转动时的角位移附加