齿轮是最常见的机械传动部件之一,插齿是加工齿轮的重要工艺之一。常规的插齿加工,插齿刀和工件齿坯以设定的转速比分别做恒速回转运动,每个冲程的切削面积在不断地变化,插齿机的切削能力不能得到充分利用,插齿机的加工效率过于低下。针对这个问题,课题组提出了一种基于变圆周进给的等切削面积插齿加工新方法:通过不断地调节插齿刀和工件齿坯的圆周进给速度,使切削过程中每个冲程的切削面积保持恒定,以达到高效加工的目的。本文针对变圆周进给等切削面积高效数控插齿加工与让刀过程进行了仿真研究与理论分析。本文主要研究内容和成果如下。基于齿轮啮合理论与插齿加工原理,建立了插齿加工的理论模型;采用UG三维CAD和VERICUT数控加工仿真平台,建立了数控插齿加工仿真模型。基于理论模型和仿真模型对常规插齿的加工过程分别进行了理论计算和模拟仿真,切削面积理论结果与仿真结果的对比分析表明,二者吻合良好,验证了理论模型的正确性。根据插齿加工的理论模型,建立了等切削面积插齿加工变圆周进给速度规划模型,求得了变圆周进给等切削面积插齿加工的插齿刀和工件齿坯的圆周进给速度规划;基于该速度规划,采用VERICUT数控仿真平台对变圆周进给等切削面积插齿加工过程进行了仿真分析;将仿真与理论计算的变圆周进给等切削面积插齿加工切削面积,以及常规插齿与变圆周进给等切削面积插齿的齿廓线,进行了对比分析,结果表明切削面积和齿廓线都能较好的吻合,验证变圆周进给速度规划模型的正确性。基于插齿加工原理,根据让刀过程插齿刀-齿坯不干涉条件,对常规与变圆周进给等切削面积插齿让刀进行了分析,求得了常规插齿与等切削面积插齿的让刀速度与让刀量的变化规律及最小让刀速度与让刀量。以Visual C++为软件开发工具,本文设计了变圆周进给等切削面积高效数控插齿加工工艺规划软件框架,初步实现了变圆周进给速度规划与让刀规划功能,为变圆周进给等切削面积插齿加工工艺的是应用奠定了基础。