长锥距弧齿锥齿轮作为弧齿锥齿轮的一部分被广泛应用于轴交角较小的传动场合,如船舶、军舰及直升飞机的主传动部件。长锥距弧齿锥齿轮由于其锥距比一般弧齿锥齿轮要大,如若按常规的方法加工需要大规格的机床及铣刀盘,加工难度大而且成本也很高。随着数控技术的飞速发展,传统的纯机械式齿轮加工机床正逐渐被数控铣齿机和多轴联动的数控加工中心所取代,这使得采用常规的加工方法加工长锥距弧齿锥齿轮变的不那么困难。本文正是基于长锥距弧齿锥齿轮结构的特殊性,提出了先虚拟仿真后实际加工的方法进长锥距行弧齿锥齿轮的数控加工。基于长锥距弧齿锥齿轮的数控加工,本文进行了齿轮齿廓方程推导、三维实体模型建立、齿面接触分析、刀具轨迹规划、后置处理求解、切齿仿真等几个方面的研究工作。首先,基于空间坐标变换理论和齿轮啮合原理运用局部综合法推导出了长锥距弧齿锥齿轮大、小轮齿面方程,并在此基础上,利用MATLAB编程技术进行齿面接触分析、齿面点的求解,利用Pro/E绘制了长锥距弧齿锥齿大、小轮的三维实体模型。其次,分析了长锥距弧齿锥齿轮数控加工的特点,进行长锥距弧齿锥齿轮数控加工的机床方案选择和结构设计,并在Pro/E中完成机床结构的三维建模。运用CL截面法计算出长锥距弧齿锥齿轮大、小轮加工过程中的刀具轨迹,生成了相应的数控加工刀位文件,经过后置处理器将刀位文件转化成可供机床识别的NC程序。然后,将机床模型和经过此前处理过的刀位文件导入VERICUT环境中,对机床进行初始化设置,模拟长锥距弧齿锥齿轮大、小轮的切削加工过程,以验证机床结构设计的合理性和数控编程的准确性。最后,在四轴联动数控铣齿机上完成了切齿实验,从实验结果来看,所加工的齿轮的质量和精度均满足设计需要。经过以上研究,本文摆脱了传统机床加工长锥距弧齿锥齿轮局限性,采用虚拟仿真和数控加工相结合的办法,使得加工过程简单,加工效率高。