基于多體系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)的數(shù)控插齒機(jī)加工誤差分析與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、天津大學(xué)博士學(xué)位論文基于多體系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)學(xué)的數(shù)控插齒機(jī)加工誤差分析與實(shí)驗(yàn)研究姓名：李彥征申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：機(jī)械電子工程指導(dǎo)教師：王樹新20040601Ab s t r a c tG e a r i s a n i m p o r t a n t t r a n s m i s s i o n e l e m e n t i n m e c h a n i c a l m a n u f a c t u r i n g

2、, i t h a st h e f e a t u r e s o f c o n s t a n t p o w e r o u t p u t , h e a v y l o a d i n g s , h i g h t r a n s m i s s i o n e f f i c i e n c y ,l o n g o p e r a t i n g l i f e , s t a b l e

3、 t r a n s m i s s i o n r a t i o , a n d c o m p a c t s t r u c t u r e , e t c . D u e t o i t si m p o r t a n t r o l e i n m e c h a n i c a l t r a n s m i s s i o n a n d t h e c o m p l e x i t

4、y o f i t s f o r m , t h e d e s i g na n d m a n u f a c t u r i n g l e v e l o f g e a r s h a s b e c o m e o n e o f t h e s y m b o l o f m o d e r n i n d u s t r yl e v e l o f a c o u n t r

5、 y , a n d b e c o m e t h e r e s e a r c h h o t s p o t i n a c a d e m e t o o . T h u s , i t i s o fg r e a t t h e o r e t i c a n d r e a l i s t i c s i g n i f i c a n c e t o r e s e a r c h

6、 o n c o r r e l a t i v e t e c h n o l o g y o fg e a r s .I n o r d e r t o i m p r o v e t h e m a c h i n i n g p r e c i s i o n , t h e c a u s e o c c u r r e d i n t h e g e a rm a c h i n i n g

7、p r o c e s s m u s t b e s t u d i e d . T r a d i t i o n a l g e a r m a c h i n e t o o l s a r e n o tn u m e r i c a l l y c o n t r o l l e d , a n d t h e g e a r i s m a c h i n e d t h r o u g h

8、 a s e r i e s o f c h a n g e g e a r s a n dl o n g d r i v e c h a i n . G e a r a c c u r a c y i s r e l a t e d t o t h e m a n u f a c t u r i n g a c c u r a c y o f e a c hs e g m e n t o f g

9、 e a r m a c h i n e t o o l s . I n r e c e n t y e a r s , w i t h t h e d e v e l o p m e n t o f C N Ct e c h n o l o g y o f g e a r m a c h i n e t o o l s , t h e d r i v e c h a i n s o f t r a

10、 d i t i o n a l g e a r m a c h i n e t o o l sa r e s h o r t e n e d g r e a t l y , w h i c h o f e r e d t h e t e c h n o l o g y b a s e f o r i m p r o v i n g g e a rm a c h i n i n g p r e c i s i

11、 o n . B a s e d o n t h e r e s e a r c h s t a t u s a n d e x i s t e n t p r o b l e m s o f g e a rm a c h i n i n g e r r o r , t a k i n g C N C g e a r s h a p e r a s r e s e a r c h o b j e c

12、t , s o m e i s s u e s a r e s t u d i e di n t h i s p a p e r .1 K i n e m a t i c s m o d e l i n g o f C N C g e a r s h a p e r i s b u i l t b a s e d o n m u l t i - b o d y s y s t e mt h e o r

13、 y . A c c o r d i n g t o t h e s p e c i f i c m o v e m e n t o f C N C g e a r s h a p e r , m o v e m e n tr e f e r e n c e c o o r d i n a t e s y s t e m a n d t h e c o r r e s p o n d i n g e r

14、r o r v e c t o r s a n d e r r o rt r a n s f o r m a t i o n m a t r i x e s a r e s e t u p , a n d t h e g e o m e t r i c m e t h o d f o r d e m o n s t r a t i n g t h em o v e m e n t e r r o r s

15、o f C N C g e a r s h a p e r . B a s e d o n t h e d e m o n s t r a t i n g m e t h o d ( I n r e a lp r o j e c t o b j e c t , t h e r e a l m o v e m e n t t r a c k d e v i a t e s f r o m t h e

16、i d e a l t r a c k d u e t o t h ee x i s t e n c e o f m a n u f a c t u r i n g a n d i n s t a l l a t i o n e r r o r o f e a c h p a r t , f r o m w h i c h , t h e i d e a lm o v e m e n t i s n

17、o t a c c o m p l i s h e d . ) , g e n e r a l k i n e m a t i c s e q u a t i o n o f C N C g e a r s h a p e r i sd e r i v e d u n d e r t h e c o n d i t i o n o f e r r o r2 F r o m t h e p o i n t

18、 o f v i e w o f p r o c e s s i n g s y s t e m , g e a r m a c h i n i n g p r e c i s i o n i si n f l u e n c e d b y m a n y f a c t o r s , a n a l y s i s m o d e l i n g o f g e a r e r r o r a