基于UG的航空发动机叶盘的五轴高速切削CAD/CAM(8)
计算机及其他微电子技术在齿轮设计、制造、热处理与实验过程控制和生产管理等方面广泛应用，技术日臻成熟、效果显著。1973年，OERLIKON公司首次将PLC控制技术应用于$17机床中，标志着螺旋锥齿轮切削机床进入了简单的数控阶段。上世纪八十年代中期，GLEASON公司率先推出Free．Form结构型的Phoenix凤凰系列数控螺旋锥齿轮铣齿机、磨齿机。这类全数控螺旋锥齿轮加工机床实际上是一种五轴联动的万能机床，可加工各种齿制的螺旋锥齿轮齿面，除了更换刀盘和夹具、工件外，整个加工过程都是自动的，加工精度比传统机床可提高l-2级。目前已经生产出最新系列的凤凰II型切齿机、磨齿机。与凤凰机配套，GLEASON公司推出了其先进的数字化圆锥齿轮制造技术——格里森圆锥齿轮制造专家系统GEMS。GEMS是基于计算机网络的一体化制造系统，它将格里森公司现有软件模块集成，实现工程工作站和GLEASON数控机床之间的信息互换和共享。在凤凰机问世不久，OERLIKON公司和KLINGELNBERG公司也分别推出了CNC锥齿轮加工机床。
1.3.2 我国的发展情况
国产数控机床与国际先进水平差距逐渐缩小数控机床是当代机械制造业的主流装备，国产数控机床的发展经历了30年跌宕起伏，已经由成长期进入了成熟期，可提供市场1,500种数控机床，覆盖超重型机床、高精度机床、特种加工机床、锻压设备、前沿高技术机床等领域，产品种类可与日、德、意、美等国并驾齐驱。 特别是在五轴联动数控机床、数控超重型机床、立式卧式加工中心、数控车床、数控齿轮加工机床领域部分技术已经达到世界先进水平。其中，五轴(坐标)联动数控机床是数控机床技术的制高点标志之一。它集计算机控制、高性能伺服驱动和精密加工技术于一体，应用于复杂曲面的高效、精密、自动化加工，是发电、船舶、航天航空、模具、高精密仪器等民用工业和军工部门迫切需要的关键加工设备。五轴联动数控机床的应用，其加工效率相当于2 台三轴机床，甚至可以完全省去某些大型自动化生产线的投资，大大节约了占地空间和工作在不同制造单元之间的周转运输时间及费用。国产五轴联动数控机床品种日趋增多，国际强手对中国限制的五轴联动加工中心、五轴数控铣床、五轴龙门铣床、五轴落地铣镗床等均在国内研制成功，改变了国际强手对数控机床产业的垄断局面。
我国对螺旋锥齿轮加工的研究仍集中在“格里森”机床方面，而且起步较晚，从70年代才开始引进美国格里森公司的齿轮机床，对格里森公司的计算公式进行了推导和改进。我国原机械工业部把“格里森成套技术研究"列为重点科研项目，组织许多高等院校和科研机构进行攻关。经过“七五”、“八五"，基本上摸清了格里森齿轮的理论基础和加工原理，仿制苏联凯陵斯基等人设计的525，528等型号铣齿机而后生产了Y2140，Y225，Y228型弧齿锥齿轮机床。该类机床的传动系统复杂，主要通过齿轮间的啮合来传递运动，并且传动链较长，一旦有误差产生，将会影响整个传动链，造成锥齿轮的制造误差。该类铣齿机的传动系统由5个运动构成：(1)刀盘旋转运动，(2)进给运动，(3)滚切运动，(4)分度运动，(5)摇台摆动，这五个运动之间相互影响。机床在加工齿轮之前，必须进行调整，并且调整复杂，有时还须反复调整。因此加工费时，生产周期长。这严重影响了锥齿轮的质量和加工效率。由于NC技术的巨大优势，国内生产数控齿轮机床的厂商己有5、6家，但是他们的数控系统仍以引进Fanuc公司和Siemens公司为主，主要是在原机床结构基础上进行局部数控化。由于螺旋锥齿轮加工自身的特点，这些通用的数控系统不能充分发挥其性能，CAD与CAM未能实现一体化，价格也较贵。机床控制参数的计算结果在很大程度上取决于计算者的经验和技术水平，这样就限制着螺旋锥齿轮的应用和发展。如果依靠进口，机床价格更贵，并且他们对此也实现技术封锁，这对于我国齿轮机床的应用极为不利四列。1999年，我国秦川机床厂与西安交通大学联合研制了YH2240型数控螺旋锥齿轮铣齿机。中南大学齿轮研究所分别于1999年和2001年研制成功了YK2212和YK2245优尔轴五联动数控铣齿机。2005年底，我国自主建设的第一条螺旋锥齿轮数字化加工闭环生产线在湖南中大创远建成，并投入规模化生产，改变了过去高档全数控螺旋锥齿轮机床全部依赖进口的局面。虽然数控螺旋锥齿轮机床与传统的机械式机床相比有很多优点，但高昂的价格使其在短期内很难普及[25--2 71。当前，在螺旋锥齿轮理论方面的研究单位主要有以下几个：重庆大学机械传动国家重点实验室，西安交通大学，中南大学，华中科技大学。他们主要从事齿轮设计齿面接触分析，齿面加载分析，齿面加工原理等方面的研究，取得了一定成果，但与实际应用方面还有一些差距。