齿轮滚刀参数化建模与仿真系统开发

论文摘要

本课题主要以齿轮滚刀为对象,研究与开发了齿轮滚刀参数化建模与仿真系统。研发了一套面向工程设计人员的滚刀参数化建模与仿真系统,系统的实现与应用,将有助于新的研发模式的产生,能够缩短产品的研发周期,降低产品的开发成本,加速产品的更新换代。系统的研发,以SolidWorks为二次开发平台,VB为开发工具并应用了SolidWorks API技术,在参数化建模过程中主要对拉伸,切除,旋转切除,扫描等一系列建模模块进行开发驱动,实现滚刀建模的参数化。在仿真加工建模过程中,应用了布尔切削的方法,通过仿真建模模块,插入保存的刀具实体和毛坯实体,调用所需的SolidWorks API功能函数,根据输入的关键参数,控制刀具实体的运动,通过每次旋转,复制,实体间的布尔差运算,实现刀具实体对毛坯实体的切除加工,从而得到所需要的形体。由于齿轮滚刀滚齿加工过程的仿真与实际加工过程相一致,因而使得仿真的结果与设计零件间的精确比较成为可能。误差检验采用设计的齿轮与仿真齿轮相应基本几何参数进行比较,以便进行一系列分析。主要应用拾取点的方法得到两齿形对应两点间的尺寸并进行对比与分析。最后,本系统以直齿轮、斜齿轮、变位齿轮进行各自建模仿真为例进行分析,并对各自仿真结果的草图平面进行尺寸误差检验,验证了笔者开发系统的合理性与可行性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 齿轮刀具研究现状与趋势
• 1.1.1 国外齿轮刀具发展现状
• 1.1.2 齿轮刀具制造工艺现状
• 1.1.3 国内外齿轮刀具研究趋势
• 1.2 参数化造型技术现状
• 1.2.1 基于特征的造型技术
• 1.2.2 仿真技术的发展
• 1.3 课题研究内容及意义
• 1.3.1 滚刀参数化建模与仿真系统立题依据
• 1.3.2 研究内容
• 1.3.3 研究目的及意义
• 第2章 齿轮滚刀设计基础
• 2.1 齿轮滚刀分类
• 2.2 滚刀滚齿工作原理
• 2.2.1 滚刀设计的基本要求
• 2.2.2 基本蜗杆的选择
• 2.3 阿基米德滚刀设计
• 2.3.1 滚刀的齿形参数
• 2.3.2 滚刀的结构参数
• 2.3.3 滚刀的切削角度
• 第3章 建模与仿真系统总体设计
• 3.1 系统总体模块划分
• 3.1.1 参数化建模模块
• 3.1.2 仿真模块
• 3.1.3 齿轮几何基本参数误差检验方法
• 3.2 系统开发平台与语言的选取
• 3.2.1 系统平台的选取
• 3.2.2 语言的选取
• 3.2.3 数据库及其访问技术的选定
• 第4章 滚刀参数化建模与仿真系统的实现
• 4.1 滚刀参数化建模的实现
• 4.1.1 滚刀建模
• 4.1.2 参数调用
• 4.1.3 程序实现
• 4.2 齿轮加工仿真的实现
• 4.2.1 齿轮滚刀安装
• 4.2.2 滚齿分析
• 4.2.3 仿真分析
• 4.2.4 仿真中的问题及其解决方法
• 4.3 几何基本参数误差检验的实现
• 4.3.1 齿轮误差
• 4.3.2 齿轮误差产生的原因
• 4.3.3 齿轮几何基本参数误差检验
• 第5章 系统功能与应用实例
• 5.1 系统功能
• 5.2 应用实例
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢