弧齒錐齒輪銑齒機主動精度設計方法研究.pdf

1、弧齒錐齒輪是重要的機械傳動基礎元件?；↓X錐齒輪銑齒機的結構和加工調整復雜,是復雜制造裝備的典型代表?；↓X錐齒輪銑齒機的精度直接影響弧齒錐齒輪的加工精度,進一步影響齒輪副的傳動性能和噪聲。合理的精度設計是決定產品性價比和設計成功的關鍵。傳統(tǒng)的精度設計主要是根據(jù)給定的機床末端執(zhí)行機構精度求解傳動鏈中各零部件的精度,是面向“裝備”的精度設計,不能很好地適應弧齒錐齒輪這類復雜空間曲面零件高精密加工的精度要求。為此,本文從弧齒錐齒輪的加工精度要求

2、和加工原理出發(fā),對弧齒錐齒輪銑齒機精度設計問題進行了探索研究,以期為以數(shù)控弧齒錐齒輪銑齒機為典型代表的復雜制造裝備的精度設計提供可行、有效的解決方案。論文主要研究內容和成果如下:
　　 1.構建了面向弧齒錐齒輪加工精度需求的弧齒錐齒輪銑齒機主動精度設計方法,即從加工對象的精度要求和加工原理出發(fā),進行弧齒錐齒輪銑齒機的精度設計。該方法的基本思想是:通過分析弧齒錐齒輪銑齒機的結構及其加工原理,建立銑齒機運動誤差與弧齒錐齒輪齒面加工誤

3、差之間的映射關系——齒面加工誤差模型;基于齒面加工誤差模型,建立齒面加工精度模型;依據(jù)齒面加工精度模型,將弧齒錐齒輪的加工精度要求向銑齒機各軸運動精度進行分配。
　　 2.在分析弧齒錐齒輪銑齒機結構和加工原理的基礎上,建立了類格里森鳳凰Ⅰ弧齒錐齒輪銑齒機加工模型;并通過虛擬加工,對加工模型進行了驗證。
　　 3.為獲得用于建立齒面加工誤差模型的弧齒錐齒輪齒面離散點坐標,依據(jù)空間坐標變換方法和嚙合理論,建立了弧齒錐齒輪齒面

4、方程及基于旋轉投影變換求解齒面離散點坐標的計算方法;并通過弧齒錐齒輪齒面三維模型和齒面點坐標理論值與計算值的對比分析,驗證了弧齒錐齒輪齒面方程及齒面離散點坐標計算方法的正確性。
　　 4.在分析弧齒錐齒輪齒面加工誤差影響因素的基礎上,依據(jù)弧齒錐齒輪齒面模型,分析了坐標軸式數(shù)控弧齒錐齒輪銑齒機單軸運動誤差度對弧齒錐齒輪齒面離散點處加工誤差的影響規(guī)律;選取齒距偏差為弧齒錐齒輪齒面加工誤差檢驗項目,建立了弧齒錐齒輪齒面加工誤差模型。<

5、br>　　 5.基于弧齒錐齒輪齒面加工誤差模型,建立了弧齒錐齒輪齒面加工精度模型。對弧齒錐齒輪齒面加工精度進行靈敏度分析,獲得了齒面加工精度對機床各軸運動精度的靈敏度,結合精度分配和機床精度儲備原則,建立了弧齒錐齒輪銑齒機主動精度設計模型。
　　 6.將上述成果應用于天津第一機床總廠開發(fā)的YK2275型坐標軸式數(shù)控弧齒錐齒輪銑齒機精度設計,確定了弧齒錐齒輪加工精度要求為6級時,YK2275型數(shù)控弧齒錐齒輪銑齒機X、Y、Z直線軸