切齿仿真在数控铣齿机数控软件设计中的应用

1 在万能铁齿机上的切齿仿真

　　所谓万能数控铣齿机就是指根据螺旋锥齿轮展成原理设计并由刀倾角i、刀转角j刀位S,轮坯安装角γ_M、水平轮位X_P.垂直轮位Ex,床位X6,滚动比RR8个机床参数所确定的原型机。与一些具体的机床结构参数无关，如图1所示。机床上安装有刀盘和齿坯，摇台代表产形轮，刀盘代表产形轮上的一个齿。当摇台和工件环绕各自的轴线并以滚动比R_a回转时，就展成出了所需要的齿面。切齿仿真就是把这个切齿过程离散成很多的瞬间，利用AutoCAD的三维造型功能把刀盘和齿坯作成三维实体，把它们放置在切齿的相应位置上，用布尔运算不断地在齿坯上减去与刀盘实体的交集，最后就切出了螺旋锥齿轮的一个轮齿。再用旋转阵列加求交的方法就可以得到一个切好的螺旋锥齿轮，如图2所示。

　　仿真数控软件采用基于ObjectARX的AutoCAD底层接口开发，用VC ++语言编程，生成ARx动态库，在AutoCAD环境中加载执行。这种开发模式虽然造成代码量增大，但可以增加数控软件稳定性，有效避免在AutvCAD中执行可能产生的兼容性问题。用户可通过人性化的用户操作界面选择齿轮副和刀盘仿真文件、机床调整卡文件，执行切齿仿真，最后生成仿真数据文件。这个仿真得到的结果与实际加工得到的齿轮是完全一样的。从仿真结果可以看到螺旋锥齿轮加工后的真实形状，从而判断该齿轮的齿形是否正确，收缩是否正常。

　　这个工作有很多人做过，本文的重点是研究数控铣齿机上的加工仿真，并通过与万能机床加工仿真的结果进行对比，从而判断数控铣齿机的数控软件设计是否正确。