外文文獻(xiàn)翻譯(零傳動(dòng)滾齒機(jī)滾刀架進(jìn)給部件設(shè)計(jì)).doc

*學(xué)院*學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）外文翻譯題目零傳動(dòng)滾齒機(jī)滾刀架進(jìn)給部件設(shè)計(jì)學(xué)生姓名*專業(yè)機(jī)械制造工藝及設(shè)備學(xué)號(hào)班級(jí)指導(dǎo)老師*職稱教授2011年10月8日零傳動(dòng)滾齒機(jī)滾刀架進(jìn)給部件設(shè)計(jì)1GNC滾齒機(jī)切削的通用數(shù)學(xué)模型滾齒機(jī)的切削原理是一種具有多自由度的切削過程。在本論文中，我們?cè)跀?shù)控滾齒機(jī)和蝸桿型滾刀切削機(jī)原理基礎(chǔ)上提出了一個(gè)數(shù)學(xué)模型來模擬一般的6軸滾齒機(jī)CMC的生成過程，該齒輪數(shù)學(xué)模型可用于模擬不同類型的齒輪加工，其中列舉了一些例子包括驗(yàn)證數(shù)學(xué)模型。此外，新類型的齒輪名為“Helipoid”，可在交叉軸傳動(dòng)使用，使通用齒輪的數(shù)學(xué)模型可以更方便的生成，并能更透徹的理解和對(duì)該類型裝置的發(fā)展。1介紹滾齒，成形，及其他特殊用途的機(jī)器被廣泛用于生產(chǎn)不同類型的齒輪。由于容易對(duì)刀，效率高，質(zhì)量可靠，傳統(tǒng)滾齒機(jī)被用于制造齒輪，斜齒輪和蝸輪。數(shù)控滾齒機(jī)的發(fā)展使得切削齒輪變得高效率和高精度。一個(gè)齒輪坯裝卸時(shí)間也大大減少。通過使用不同制造過程的數(shù)控滾齒機(jī)，以新穎的形狀可以制造出齒輪傳動(dòng)平行，交叉和交叉軸。然而，數(shù)控滾齒機(jī)過程是復(fù)雜的，由于其刀具復(fù)雜的幾何形狀，以及復(fù)雜的刀具設(shè)定和多自由度切削運(yùn)動(dòng)。到現(xiàn)在為止，這個(gè)主題只收到非常有限的關(guān)注。大多數(shù)調(diào)查都是包括在涉及齒輪幾何形狀的基礎(chǔ)上有一個(gè)自由度刀架（利特文和蔡，1985；利特文，1989）。多自由度已經(jīng)很少被人研究。利特溫等人（1975年，1994年）提出了多自由度應(yīng)用到齒輪的理論概念。Chakraborty和Dhande（1977）調(diào)查了兩個(gè)自由度，即Camoid和圓錐形度的空間凸輪的幾何形狀。此外，蔡和黃（1994）采用了包絡(luò)理論來研究Camoid幾何。此外，Mitome（1981）所使用的理論，研究了圓錐齒輪滾齒。吳（1982）研究了一個(gè)具有多自由度滾齒機(jī)滾齒的過程。然而，上述模型不能應(yīng)用到六軸數(shù)控滾齒機(jī)，因此，不能充分模擬和開發(fā)新型齒輪。在本文中，我們首先建立了數(shù)控滾齒機(jī)滾刀和切削原理的數(shù)學(xué)模型。而運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系是切削原理和轉(zhuǎn)換矩陣的基礎(chǔ)。在切削原理的基礎(chǔ)上，產(chǎn)生具有多自由度，理論上，一般滾齒機(jī)在6軸數(shù)控滾齒機(jī)齒輪仿真數(shù)學(xué)模型的概念可得到發(fā)展。通過適當(dāng)選擇通用齒輪的數(shù)學(xué)模型參數(shù)，加上不同的齒輪齒面方程，并可以得到相應(yīng)的齒輪齒面通過使用數(shù)控滾齒機(jī)削減量。交錯(cuò)軸斜齒輪軸交叉用于電力傳輸。然而，由于其點(diǎn)接觸和低接觸率較低，交錯(cuò)軸斜齒輪承載能力相對(duì)比準(zhǔn)雙曲面齒輪差。在本論文中，我們提出了一個(gè)通用齒輪數(shù)學(xué)模型推導(dǎo)出一個(gè)名為“Helipoid”齒輪，以章回形式（由第三作者永田教授發(fā)明）。通過算例演示了該數(shù)學(xué)模型和一個(gè)具有多自由度數(shù)控滾齒機(jī)由齒輪切削效率。通過通用齒輪的數(shù)學(xué)模型，模擬數(shù)控滾齒機(jī)齒輪加工過程的能力，可以方便齒輪設(shè)計(jì)和制造的廠家。通用齒輪的數(shù)學(xué)模型也可運(yùn)用到設(shè)計(jì)正齒輪，斜齒輪，蝸輪齒輪和非圓齒輪。這項(xiàng)研究顯示的結(jié)果也為產(chǎn)業(yè)提供了設(shè)計(jì)，分析重要軟件，各類齒輪制造。零傳動(dòng)滾齒機(jī)滾刀架進(jìn)給部件設(shè)計(jì)22原理及數(shù)控滾齒機(jī)運(yùn)動(dòng)的關(guān)系一個(gè)6軸數(shù)控滾齒機(jī)，可用于制造具有多自由度的不同類型的齒輪軸的運(yùn)動(dòng)。數(shù)控滾齒機(jī)齒輪生成過程十分復(fù)雜。圖1給出了一個(gè)6軸數(shù)控滾齒機(jī)，其中X，Y和Z軸徑向，切向，軸向，分別如示意圖所示；軸A，B和C是滾刀旋轉(zhuǎn)軸，滾刀主軸與工作臺(tái)軸。然而，在當(dāng)今的數(shù)控滾齒機(jī)種，A和Y軸的設(shè)置定位和旋轉(zhuǎn)軸B和C之間的比值是一個(gè)常數(shù)。有些機(jī)器允許X和Z軸之間的相互關(guān)系，因此，今天的數(shù)控滾齒機(jī)都是3軸機(jī)床。這個(gè)假想的6軸滾齒機(jī)可能未來會(huì)實(shí)現(xiàn)。圖2說明了在這些軸運(yùn)動(dòng)的關(guān)系。坐標(biāo)系Sh連接到滾刀刀具坐標(biāo)系，坐標(biāo)系Sp表示杯滾刀刃切削工件。坐標(biāo)系Sf表示機(jī)座，坐標(biāo)系Sr是參考坐標(biāo)系,h和p表示滾刀刀具和齒輪坯，旋轉(zhuǎn)角度F是滾刀安裝角。此外，不同坐標(biāo)系之間的關(guān)系可以通過運(yùn)用變換矩陣方程Mij的矩陣坐標(biāo)把Sj變換Si。在圖2上可以看出，矩陣Mrh，Mfr，Mpf可以表示如下：零傳動(dòng)滾齒機(jī)滾刀架進(jìn)給部件設(shè)計(jì)3根據(jù)6軸數(shù)控滾齒機(jī)特點(diǎn)，滾刀刀刃切削點(diǎn)在坐標(biāo)系Sp和Sf可以很容易地通過使用矩陣變換方程得到。如果位移矢量方程和單位正常的滾刀量分別為Xh,Yh,Zh和Nxh,Nyh,Nzh，軌跡和單位滾刀量常量，用坐標(biāo)系Sf代表，可以通過以下矩陣變換方程：其中矩陣Lfr，Lrh和Lfh矢量變換矩陣，可以通過刪除最后一排和矩陣Mfr,Mrh5和Mfh分別獲得。同樣，軌跡和單位滾刀刀具常量，在表示工件坐標(biāo)系Sp，可以通過以下矩陣變換方程：矢量變換矩陣Lpf可刪去最后一排和最后一列的矩陣Mpf獲得方程（3）。零傳動(dòng)滾齒機(jī)滾刀架進(jìn)給部件設(shè)計(jì)43滾刀和工件之間的相對(duì)速度對(duì)數(shù)控滾齒機(jī)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的基礎(chǔ)上，滾刀刀刃和工件的相對(duì)速度也可以得到。滾刀件和工件的關(guān)系在圖1和2所示。正如圖2，點(diǎn)P指向滾刀刀具和工件。滾刀件曲面坐標(biāo)可以轉(zhuǎn)化為固定的坐標(biāo)系Sf，表示如下：接觸到工件的P點(diǎn)速度可以得到如下：其中Wp是工件的角速度。此外，接觸到滾刀刃的P點(diǎn)速度可如下：經(jīng)過一些數(shù)學(xué)運(yùn)算，(10)可以簡化為如下：零傳動(dòng)滾齒機(jī)滾刀架進(jìn)給部件設(shè)計(jì)5按照(9)和(11)，相對(duì)速度Vf在坐標(biāo)系Sf可得方程（12）顯示了滾刀件和工件的P點(diǎn)在它們的共同（生成的齒輪齒形面）接觸點(diǎn)的相對(duì)速度，它們的共同表面nf垂直于它們的相對(duì)速度Vf。因此，必須遵守下列公式方程（13）是嚙合方程。方程（12）代入方程（13）產(chǎn)生這個(gè)等式表示所生成齒輪的運(yùn)動(dòng)參數(shù)和滾齒刀齒面的曲面參數(shù)的關(guān)系。通過采用數(shù)控齒輪滾齒機(jī)生成如圖1和2滾刀刀具的運(yùn)動(dòng)。其實(shí)，大部分商業(yè)滾齒機(jī)是3軸機(jī)床。數(shù)控滾齒機(jī)的有些軸是固定的，而在生產(chǎn)過程中有些軸具有一些專門的關(guān)系式。例如，軸A應(yīng)調(diào)整根據(jù)生成的齒輪螺旋角，并且在大多數(shù)情況下修復(fù)。也就是說，當(dāng)一個(gè)右導(dǎo)角p由螺旋齒輪與導(dǎo)角h角設(shè)立F滾刀刀具等于p-h。在螺旋齒輪制造中，軸X和A是固定的；在蝸輪制造，軸A，X及Z是固定的。為了模擬所有的數(shù)控滾齒機(jī)產(chǎn)生齒輪的制造工藝，工件和軸線之間的運(yùn)動(dòng)關(guān)系可以寫成如下：其中,mi=Nh/Np,Nh是滾刀量（刀齒的滾刀齒數(shù)），Np是齒輪的齒數(shù)。然而，從齒廓修形的角度考慮，mi是一個(gè)變量。代入式（15）（14）和wh,Vh,Vx,Vz產(chǎn)生以下公式獨(dú)立變量來重新安排：零傳動(dòng)滾齒機(jī)滾刀架進(jìn)給部件設(shè)計(jì)6由于wh，Vh，Vx和Vz是獨(dú)立的變量，括號(hào)中都是等于零。因此，四個(gè)嚙合方程，得到代表的坐標(biāo)系和Sf如下：值得注意的是，方程（17）至（20）不需要同時(shí)存在于不同類型的齒輪。當(dāng)有些軸是固定的或有特殊的關(guān)系，這四個(gè)方程嚙合可能會(huì)減少其對(duì)滾刀刀具真實(shí)運(yùn)動(dòng)。通過考慮嚙合顯示在方程（17）至（20）和滾刀量在Sp坐標(biāo)系，這是附著在工件的位點(diǎn)，一般的齒輪齒面的數(shù)學(xué)模型，通過一個(gè)6軸產(chǎn)生的方程數(shù)控滾齒機(jī)獲得。在下面的部分中，我們運(yùn)用數(shù)學(xué)模型，提出了齒輪生成不同類型的齒輪在嚙合通過指定的參數(shù)方程。4不同類型的齒輪生成的齒輪數(shù)學(xué)模型一個(gè)6軸數(shù)控滾齒機(jī)，可用于制造正齒輪，斜齒輪，蝸輪齒輪，非圓齒輪。在這一節(jié)，我們討論了6軸數(shù)控滾齒機(jī)制造不同的齒輪。此外，對(duì)新類型的齒輪“Helipoid”進(jìn)行了研究。選擇例子來說明齒輪齒面考慮得多嚙合方程。如圖2所示，軸Zh是滾刀刀具的旋轉(zhuǎn)軸。Or是Zh和Xf-Zf軸平面的交點(diǎn)。(a)點(diǎn)Or是固定的正如在圖1和圖2所示，當(dāng)X