螺旋錐齒輪磨削誤差產(chǎn)生機(jī)制及修正技術(shù)研究.pdf

1、螺旋錐齒輪是機(jī)械傳動的基礎(chǔ)元件，其空間形狀和加工過程相當(dāng)復(fù)雜。數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，為螺旋錐齒輪簡化調(diào)整和進(jìn)一步提高加工質(zhì)量提供了方便。而螺旋錐齒輪加工質(zhì)量的控制一直是其加工中的一個關(guān)鍵問題。目前國外螺旋錐齒輪數(shù)控加工質(zhì)量控制技術(shù)僅為少數(shù)公司所擁有，國內(nèi)尚處于起步階段。為此，本文根據(jù)螺旋錐齒輪數(shù)控加工的特點(diǎn)，以提高其加工精度為目的，展開螺旋錐齒輪磨削誤差機(jī)理及補(bǔ)償技術(shù)的研究，具體內(nèi)容如下所述。 螺旋錐齒輪加工方法及數(shù)控加工模型的研究。

2、由于螺旋錐齒輪磨削加工與銑齒加工原理一致，本文根據(jù)其銑齒加工特點(diǎn)，結(jié)合相對微分和局部共軛法，分析了螺旋錐齒輪大輪展成法、成形法，小輪刀傾法、變性法的加工算法。另外根據(jù)搖臺式機(jī)床加工的特點(diǎn)，分別建立了大輪展成法、成形法，小輪刀傾法、變性法的六軸五聯(lián)動數(shù)控加工模型，為后述螺旋錐齒輪磨削誤差及齒面誤差修正的研究提供了理論基礎(chǔ)。 六軸五聯(lián)動螺旋錐齒輪數(shù)控磨床綜合誤差模型的研究。運(yùn)用多體系統(tǒng)理論，研究了螺旋錐齒輪CNC磨床低序體陣列拓?fù)浣Y(jié)

3、構(gòu)，進(jìn)而采用齊次坐標(biāo)矩陣變換方法，建立了CNC螺旋錐齒輪磨床綜合空間誤差的數(shù)學(xué)模型，獲得了六個自由度方向的誤差表達(dá)式。在此基礎(chǔ)上，分析了六軸五聯(lián)動螺旋錐齒輪磨床砂輪磨削點(diǎn)的誤差變化規(guī)律以及與齒輪齒距、螺旋角、周節(jié)、齒形等形位誤差生成的關(guān)系，提出了獲得螺旋錐齒輪精確形位參量所需的機(jī)床關(guān)鍵誤差控制條件。 螺旋錐齒輪磨齒加工齒面誤差的影響研究。結(jié)合得到的誤差綜合模型，運(yùn)用螺旋錐齒輪加工原理、齒輪嚙合理論，進(jìn)一步建立了含磨床各運(yùn)動副誤差

4、的螺旋錐齒輪的齒面方程，對含磨床砂輪主軸運(yùn)動副誤差的齒面進(jìn)行仿真并得到差曲面，進(jìn)而分析了磨床砂輪主軸各運(yùn)動副誤差對螺旋錐齒輪齒面的影響。其次根據(jù)成形法加工螺旋錐齒輪的原理，運(yùn)用空間坐標(biāo)變換原理，建立了成形法加工時螺旋錐齒輪的齒面方程，研究了各個機(jī)床調(diào)整參數(shù)擾動時的差曲面，分析了機(jī)床調(diào)整誤差對齒面誤差的影響規(guī)律。上述研究查明了磨床誤差及加工調(diào)整參數(shù)誤差對螺旋錐齒輪齒面誤差的影響機(jī)制。 基于截?cái)嗥娈愔捣纸夥ǖ凝X面誤差修正技術(shù)的研究。

5、結(jié)合機(jī)床調(diào)整參數(shù)、齒輪嚙合原理，建立了螺旋錐齒輪齒面誤差修正模型。提出采用TSVD(截?cái)嗥娈愔捣纸?正則化方法與L曲線相結(jié)合求解此線性超越方程組，從而達(dá)到對齒面誤差修正，其求解精度比采用的最小二乘法求解更高，誤差修正更好，為高精度的齒面誤差修正提供了有效方法。 螺旋錐齒輪誤差修正試驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了本文齒面誤差修正模型及提出的TSVD法求解的正確性，提高螺旋錐齒輪齒面加工質(zhì)量。此外還進(jìn)一步分析了修正前后五個聯(lián)動軸的表達(dá)式系數(shù)的變