基于等切削面積的大型插齒機(jī)變圓周進(jìn)給高效插齒加工方法研究.pdf

1、大型齒輪是大重型裝備的關(guān)鍵傳動零件。插齒是加工大型圓柱齒輪的重要工藝方法。作為大型圓柱齒輪加工母機(jī)的大型插齒機(jī)屬于稀缺制造裝備。由于插齒機(jī)主軸往復(fù)運(yùn)動慣量大,難以通過高速化提高效率,如何挖掘大型插齒機(jī)加工潛力,提高加工效率,已成為齒輪加工技術(shù)領(lǐng)域的挑戰(zhàn)性課題。常規(guī)的展成法插齒加工,插齒刀和工件齒輪按設(shè)定的轉(zhuǎn)速比做勻速回轉(zhuǎn)運(yùn)動,插齒切削面積隨加工位置而異,切削面積與切削力大幅度周期性波動,不能充分利用插齒機(jī)的加工能力。為此,本文提出一種基

2、于等切削面積的大型插齒機(jī)變圓周進(jìn)給高效插齒加工方法:通過連續(xù)調(diào)控插齒刀圓周進(jìn)給,使插齒切削面積基本恒定在目標(biāo)值,實(shí)現(xiàn)高效加工。論文以數(shù)控插齒機(jī) YKW51250為實(shí)例,建立了高效插齒加工的運(yùn)動學(xué)模型,主要研究內(nèi)容和成果如下:
　　1.根據(jù)齒輪嚙合理論分析了插齒加工過程,建立了準(zhǔn)確的插齒刀和插齒加工的數(shù)學(xué)模型。
　　2.結(jié)合MATLAB矩陣計(jì)算和CAD二次開發(fā)技術(shù),提出一種精確模擬插齒加工過程和計(jì)算切削面積的數(shù)值算法,該方法可

3、以計(jì)算任意時刻的切削位置和切削面積。
　　3.提出了切削面積均勻化分析的原理,對內(nèi)、外嚙合齒輪兩次徑向進(jìn)給插齒加工進(jìn)行切削面積均勻化分析,求解出圓周進(jìn)給的變化規(guī)律,即高效插齒加工的運(yùn)動學(xué)模型。
　　4.對變圓周進(jìn)給時刀軸和回轉(zhuǎn)工作臺產(chǎn)生的附加慣性矩對驅(qū)動元件的影響進(jìn)行分析,從動力學(xué)角度初步修正上述圓周進(jìn)給變化規(guī)律。
　　本文提出的高效插齒加工方法是從加工原理上挖掘插齒機(jī)的加工潛力,因此,該高效插齒加工方法也同樣適用于中