數(shù)控弧齒錐齒輪銑齒機(jī)切削力研究及其結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、弧齒錐齒輪的制造質(zhì)量對機(jī)械設(shè)備的傳動可靠性、噪聲、運(yùn)動精度及使用壽命有重要影響，其加工技術(shù)受到國內(nèi)外專家的廣泛關(guān)注和研究。弧齒錐齒輪制造裝備的進(jìn)步與弧齒錐齒輪制造質(zhì)量的提高密切相關(guān)，我國在切齒技術(shù)的研究和銑齒機(jī)的開發(fā)方面與西方發(fā)達(dá)國家存在較大差距。由于缺乏切削力等基礎(chǔ)理論研究數(shù)據(jù)，銑齒機(jī)的設(shè)計(jì)采用的依然是與同規(guī)格國外設(shè)備類比的方法。因此，在現(xiàn)有的技術(shù)基礎(chǔ)上對切齒加工基礎(chǔ)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(jìn)行分析，

2、主要研究內(nèi)容是：
　　1）提出了一種瞬時未變形切削寬度和厚度的計(jì)算方法，結(jié)合材料 Johnson-Cook本構(gòu)方程預(yù)測出的剪切區(qū)的流動應(yīng)力，基于斜角切削理論，推導(dǎo)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(jì)算程序，根據(jù)仿真結(jié)果分析切削速度和進(jìn)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(jī) X、Y和 Z三個方向的進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，針對伺服

3、電機(jī)、絲杠及軸承等的選型建立計(jì)算方法。并且對機(jī)床床身和立柱的設(shè)計(jì)提出改進(jìn)方案。
　　3）用軟件SolidWorks對立柱進(jìn)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(jìn)行模態(tài)分析。研究切削力、外壁厚度和內(nèi)部板筋厚度對靜動態(tài)特性的影響，在此基礎(chǔ)上對立柱進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
　　4）基于所建立的銑削力模型進(jìn)行切齒試驗(yàn)，測定不同切削工況下動態(tài)驅(qū)動力矩的數(shù)值，研究切削速度，進(jìn)給量等參數(shù)對動態(tài)切削