插齿刀数控磨床虚拟装配及加工动态特性分析本科论文atp2i.doc

插齿刀数控磨床虚拟装配及加工动态特性分析本科论文 The Virtual Assemblies and Machining Dynamic Analysis of CNC Grinding Machine for Gear Shaper Cutter 学 生 姓 名 专 业 机械设计制造及其自动化 学 号 指 导 教 师 学 院 二?一一年六月摘要 插齿刀作为齿轮加工的重要刀具,已经广泛应用工业加工中,随着机械行业的不断发展,对传动的要求更加的严格与精确,在传动中扮演着重要角色的齿轮成为改进的关键,所以对于插齿刀的研究也越来越多。 本文从研究插齿刀加工制造方面出发,针对凸曲前刀面硬质合金插齿刀的形状特点,设计了加工插齿刀凸曲前刀面的数控磨床,完成了数控磨床的建模及模态分析。对于插齿刀数控磨床的研究旨在提高凸曲前刀面硬质合金插齿刀的加工精度与加工效率,完成对于凸曲前刀面的加工,为凸曲前刀面硬质合金插齿刀的工业应用提供参考。 关键词: 数控磨床 模态分析 力学分析 ABSTRACT Carbide gear shaper cutter as a main tool of cutting gear is widely used in mechanical industry. As the development of mechanical industry, it needs more exact and strict mechanical transmissions. So improving the gear which is playing an important role is the keyDepending the fact, more people pay attention to gear shaper cutter. Depending the carbide gear shaper cutter with convex rake face, we design the NC grinder, finish the CATIA solid model and analyse the NC grinder in finite element analysis software of ANSYS. Studying NC grinder aims to improve Machining precision and Machining efficiency in manufacturing the carbide gear shaper cutter with convex rake face and provide reference for using it in mechanical industry Keywords:NC grinder;Model analysis;Mechanics analysis 目录 摘要 I ABSTRACT II 第1章 绪论 1 1.1 数控磨床的发展现状 1 1.2 插齿刀在工业中的应用及研究 2 第2章 插齿刀数控磨床 5 2.1 插齿刀数控磨床研究的意义 5 2.2 机床设计原则 7 2.2.1 机床设计的基本要求和主要评定指标 7 2.2.2 机床的方案设计 9 2.3 导轨设计 9 2.4砂轮轴的设计 12 2.5支撑件的设计 14 2.5.1 支撑件的功能 14 2.5.2 支撑件的结构设计 14 2.6 进给传动系设计 15 2.7 小结 15 第3章 插齿刀数控磨床的模态分析 17 3.1 数控磨床的建模 17 3.1.1对数控磨床进行建模 17 3.2 模态分析 18 3.2.1 导入模型,接触对的检查,网格划分 19 3.2.2 对模型进行边界的约束 19 3.2.3 求解结果 20 3.2.4 小结 23 第4章 砂轮轴受力分析 24 4.1砂轮轴的受力分析及功率计算 24 4.1.1 磨削类型的划分 24 4.1.2 磨削力的计算 25 4.2 砂轮轴受力变形分析 29 结 论 33 参考文献 34 致 谢 35 第1章 绪论 1.1 数控磨床的发展现状 磨削加工是利用磨料去除材料的加工方法。用磨料去除材料的加工是人类最早使用的生活技艺方法。远在石器时代,已开始使用磨料研磨加工各种贝壳、石头及兽骨等,用于生活和狩猎工具。青铜器出现以后,用磨料的加工技术得到了进一步的发展,用来制造兵器及生产工具,用磨料研磨铜镜已达到镜面的要求。铁器的出现,更使磨料加工成为一种普遍的工艺技巧得到应用。 18世纪中期出现第一台外圆磨床,用石英石、石榴石等天然磨料敲凿成磨具,进而用天然磨料和粘土