中文摘要本文提出了在极坐标数控机床上阿基米德插补曲线的生成机理、规律和插补误差计算方法，为更好地使用阿基米德插补曲线打下了基础。

本文建立了空间无瞬心包络铣削螺旋曲面刀具与工件相对运动轨迹的数学模型，建立刀具轨迹与工件廓形及啮合点之间的解析关系模型，它包含了编制数控程序所需的全部信息，按此模型设计的数控刀具轨迹具有较高的精度，能够满足各种刀具和工艺参数条件下的精确切削要求。60944

本文应用计算机仿真技术，模拟刀具按已有的数控程序设计的轨迹运动，得到虚拟的工件廓形，分析其误差规律，即可验证误差产生的理论分析结果，又能预测程序的编制精度，针对不同的误差产生机理，采取对应的误差软件补偿方案，提高程序的设计精度。

毕业论文关键词：无瞬心包络,螺旋曲面,阿基米德插补曲线,误差分析,误差补偿,啮合轨迹

Title  Design of NC machining for the helicoid with special         shaped by software

Abstract

In the paper,it raises principle,law and calculating methods of interpolation about Archimedes interpolation curve.In this way,it makes us more convenient to use Archimedes interpolation curve on polar coordinal numerical controlled machine tool.

This paper also erects the mathematic model,which concerns the relative motion among the locus of the cutting tool,the shape of the workpiece and the point of contact.Furthermore,it includes the total information of numerical program designing.The locus of numerical cutting tool,which is designed by this model,has so better precision that it can meet the need of accurate cutting under the various conditions of tools’parameters.

We can not only verify the result of theoretical analysis that is caused by error,but also prognosticate the precision of the program.Therefore,according to different reasons caused by error,we can carry out corresponding plan of error compensation in order to make the design of program more accurate.

Keywords：non-instantaneous-pole envelope;helical camber;Archimedes interpolation curve;error analysis;error compensation;the locus of contact

1  引言

2  螺旋曲面无瞬心包络铣削理论及产生的误差

2.1  无瞬心包络铣削原理

2.2  数控加工中的插补误差

2.2.1  机床中阿基米德插补曲线的生成

2.2.2  阿基米德插补曲线的特性

3  无瞬心包络铣削的几何仿真

3.1  精度分析方法

3.2  刀具数学模型的建立

3.2.1  刀具的结构

3.2.2  刀具模型的建立

3.2.3  刀具路径分析

3.3  数控程序设计

4  无瞬心包络铣削的精度分析与误差补偿

4.1  轮廓精度分析

4.2  误差补偿方法

4.2.1  插补误差补偿

4.2.2  模型简化误差的软件补偿

5  应用Visual Basic软件模拟

结论

致谢

参考文献

1  引言

异型螺旋曲面加工是现代机械制造中常会遇到的一类重要问题。考虑有关机械设备在生产中由于应用了此类曲面的工件后，能显著提高其整体工作性能或发挥出优异的加工效率(例如各种大型挤压设备中的变导程螺杆；铣削加工中的等螺旋角锥形铣刀、模具铣刀、旋转锉：船舶上应用的变导程螺旋桨，以及螺旋齿轮中涉及的线接触变导程斜齿轮、径向剃齿刀等等)，故此类工件在生产中起到至为关键的重要作用，因此解决此类工件曲面加工问题成为现代机械制造技术中有迫切性的重要课题之一。

    在复杂异形螺杆加工技术的研究推广方面，90 年代初以前，成形铣削方法在国内、外都占主要地位，绝大多数的异形螺杆都是由该方法加工的，根据对工件精度要求的不同，有购买螺杆铣床的也有自制的。世界上成形螺杆铣床是以英国 HOLROYD 公司为代表，该公司 1953 年就推出了包含有刀具设计、刀具制造刃磨及螺杆铣削技术为一体的螺杆成形铣床及相关技术，在国内，成形铣是以青海第二机床厂、石油部北京勘探研究院、哈尔滨第一工具厂、北京第三工具厂、天津工业泵厂等为代表的单位进行了多年的研究和推广工作，早已成为一种成熟的技术。