非圆齿轮磨齿加工中的干涉检查研究

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1、硕士学位论文非圆齿轮磨齿加工中的干涉检查研究THEINTERFERENCEINSPECTIONRESEARCHINNONCIRCULARGEARSGRINDINGMACHININGPROCESS张军明哈尔滨工业大学2009年12月国内图书分类号：TG659学校代码：10213国际图书分类号：621密级：公开工学硕士学位论文非圆齿轮磨齿加工中的干涉检查研究硕士研究生：张军明导师：李建刚副教授申请学位：工学硕士学科：控制科学与工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2009年12月授予学位单位：哈尔滨工

2、业大学ClassifiedIndex:TG659U.D.C:621DissertationfortheMasterDegreeofEngineeringTHEINTERFERENCEINSPECTIONRESEARCHINNONCIRCULARGEARSGRINDINGMACHININGPROCESCandidate:JunmingZhangSupervisor:Dr.JiangangLiAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:

3、ControlScienceandEngineeringAffiliation:ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence:December,2009Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要非圆齿轮是实现变传动比传动的重要部件，但非圆齿轮的精加工一直是个难题。本文根据非圆齿轮成形砂轮展成磨削原理，对实验室现有机床进行了改造，使其能够进行磨齿原理的加工验证。为了保

4、证磨齿加工中的加工安全，保证加工中不会发生干涉碰撞，本文建立了一个基于非圆齿轮磨削加工的磨头头架和工件干涉检测系统。首先基于成形砂轮展成磨削非圆齿轮的基本原理，进行了磨床的磨齿数据分析。为了简化计算，将所有运动数据转化到工件坐标系中，用磨头和砂轮的旋转和移动表示非圆齿轮和磨头的相对位置关系。通过分析实际加工中磨头和非圆齿轮干涉的情况，将三维干涉问题简化成砂轮轴线平面内的磨头剖面矩形组和非圆齿轮齿顶曲线的平面干涉检查问题。针对磨削外非圆齿轮和内非圆齿轮过程中干涉机理的不同情况，分别对内外非圆齿轮的

5、干涉进行了讨论，提出了相应的干涉检查算法。根据具体的非圆齿轮参数，插齿刀参数和磨头尺寸,用该算法通过干涉检查后，能直接给出可以选用的不产生干涉的砂轮半径范围或参数不合适的结果。最后，在VC下完成了磨头干涉检查程序的编写和实现，解决了在磨床设计中遇到的磨头干涉和砂轮半径选择的难题。关键词：成形砂轮；非圆齿轮；磨削；头架干涉；检查I哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractNoncirculargearistheimportantpartswhichcanrealizevariabletrans

6、missionratio,howeverithasalwaysbeenaprobleminfinishmachiningit.Themachinetoolismodifiedinourlaboratory,basedontheprincipleofthenoncirculargeargrindingbyformingwheel,sothattheprincipleistestandverified.Inordertoguarateethegrindingprocesssafetlyinthema

7、chiningprocessandmakesurethatthereisnointerferenceoccuringinthemachiningprocess,inthispaper,agrindingheadandworkpieceinterferencedetectionsystemisestablishedbasedonthenoncirculargearmachining.Atthebeggning,basedontheprincipleofnoncirculargeargrinding

8、byformingwheel，thegrindingteethdataisanalyzed.Meanwhile,inordertosimplifythecalculation,allthemovementdataistransformintotheworkpiececoordinatebyusingtherotationandmovementofthegrindingheadandwheeltoexpresstherelativepositionofnoncircularandgrindingh