數(shù)控弧齒錐齒輪銑齒機切削力研究及其結構優(yōu)化.pdf

1、弧齒錐齒輪的制造質量對機械設備的傳動可靠性、噪聲、運動精度及使用壽命有重要影響，其加工技術受到國內外專家的廣泛關注和研究。弧齒錐齒輪制造裝備的進步與弧齒錐齒輪制造質量的提高密切相關，我國在切齒技術的研究和銑齒機的開發(fā)方面與西方發(fā)達國家存在較大差距。由于缺乏切削力等基礎理論研究數(shù)據(jù)，銑齒機的設計采用的依然是與同規(guī)格國外設備類比的方法。因此，在現(xiàn)有的技術基礎上對切齒加工基礎理論展開研究很有必要。本文將對加工過程中的銑削力和立柱模態(tài)進行分析，

2、主要研究內容是：
　　1）提出了一種瞬時未變形切削寬度和厚度的計算方法，結合材料 Johnson-Cook本構方程預測出的剪切區(qū)的流動應力，基于斜角切削理論，推導出展成法粗銑加工弧齒錐齒輪小輪的銑削力模型。使用 Matlab編制計算程序，根據(jù)仿真結果分析切削速度和進給量對銑削力的影響。
　　2）以動態(tài)最大切削力為依據(jù)，在考慮阻尼和慣性影響因素前提下，對弧齒錐齒輪數(shù)控弧齒銑齒機 X、Y和 Z三個方向的進給系統(tǒng)進行設計，針對伺服

3、電機、絲杠及軸承等的選型建立計算方法。并且對機床床身和立柱的設計提出改進方案。
　　3）用軟件SolidWorks對立柱進行建模，并在ANSYS Workbench中劃分網(wǎng)格，生成有限元模型，在切齒狀態(tài)下對立柱進行模態(tài)分析。研究切削力、外壁厚度和內部板筋厚度對靜動態(tài)特性的影響，在此基礎上對立柱進行優(yōu)化設計。
　　4）基于所建立的銑削力模型進行切齒試驗，測定不同切削工況下動態(tài)驅動力矩的數(shù)值，研究切削速度，進給量等參數(shù)對動態(tài)切削