直齿圆柱齿轮数控加工过程仿真分析开题报告

 2020-02-10 11:02

1. 研究目的与意义(文献综述)

随着制造业向信息化、智能化和可定制化方向发展,企业生产模式也从过去单一品种、大批量生产方式向多品种小批量生产方式转变,这对产品的生产效率提出了更高的要求[3]。目前,齿轮零件的加工一般使用数控机床加工,由于齿轮的加工要求普通机械零件高,因此齿轮的数控加工编程比普通机械零件的数控加工编程更为复杂。数控编程是影响数控加工质量和效率的一个重要方面,尤其是在高速和精密的齿轮加工中更为突出。在生产实际中,由于数控编程人员的熟练程度和经验水平高低不同,导致最终结果差异很大,因此需要建立规范化和标准化的齿轮数控编程工艺,尽量避免低层次错误和重复性问题发生[11]。数控系统作为数控机床的重要组成部分,它决定着数控机床的性能以及其他各个方面,比如机床的装备信息、功能、成本和可靠性等。为确保数控加工过程的正确性,在数控加工之前对加工程序进行验证是一个十分重要的环节,加工过程仿真可以检验程序指令格式和刀具运动轨迹的正确性。因此需要基于加工过程仿真建立规范化和标准化的齿轮数控加工编程工艺。

为此,在对齿轮数控编程规范研究过程中,构建标准化和规范化的齿轮数控编程工艺十分重要。在对典型齿轮零件的数控加工工艺分析之后,利用成组技术的原理,根据齿轮的几何特征和工艺特征的相似性对齿轮工件进行分类,利用齿轮类单元的滚削数学模型,在工艺决策知识库支撑下确定滚齿加工的工艺参数;根据滚削数控代码结构的相似性,运用字面相似度算法建立滚齿加工参数化控制标准模块库,组建每类齿轮单元的nc参数化代码模板,并运用表达式驱动算法完成对代码模板的实例化,自动生成nc代码[3]

数控技术作为多年来的先进制造技术,其技术含量很高,涉及多方面的内容,尤其是数控加工编程的快速高效化、数控工艺程序编制的规范化和标准化等方面。数控加工程序编制的规范化、标准化,在一定程度上体现了企业自身数控加工技术应用水平,通过规范化来约束数控程序的多样化,提高刀具轨迹的质量,;在典型零件加工工艺经验的基础上,建立标准化、规范化的数控程序模板,可以大幅度提高编程质量和产品的加工效率。对于企业成功的产品加工工艺与数控加工经验,可以以模板形式保存,既有利于资源的重复利用,同时还可作为技术交流的资源。因此,有效的数控加工工艺与数控编程模板、相应规范的使用,可在很大程度上减少质量事故,降低成本,提高加工的效率。


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2. 研究的基本内容与方案

(1)研究的基本内容

1)查阅相关文献,了解典型齿轮数控加工工艺流程;

2)分析待加工结构要素及关键点,明确数控加工机机床和刀具等工艺系统的具体要求;

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3. 研究计划与安排

(1)第 1-4 周 完成开题报告的撰写,明确论文的题目、主要研究内容以及完成外文文献的阅读及翻译;

(2)第5-7 周 分析典型齿轮零件的数控加工工艺;

(3)第8-10周 进行实际的调研和数据的样本采集,构建规范化和标准化的齿轮数控加工编程工艺模板;

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4. 参考文献(12篇以上)

[1]汪鸿浩. 基于五轴联动加工中心范成加工圆柱齿轮的方法研究[d].重庆大学,2016.

[2]罗奇. 基于qml的数控系统hmi开发[d].华中科技大学,2015.

[3]曹卫东,阎春平,郭奉民.基于成组技术和标准模板的滚齿cnc自动编程[j].计算机集成制造系统,2015,21(01):195-203.

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