車齒加工過程的仿真與分析.pdf

1、本文結(jié)合國內(nèi)外對(duì)車齒加工技術(shù)的研究基礎(chǔ)上，通過有限元仿真軟件DEFORM-3D，對(duì)車齒加工技術(shù)進(jìn)行了研究。車齒法是傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，蝸桿與齒輪加工的一種工藝技術(shù)，它最大的特點(diǎn)就是能夠?qū)崿F(xiàn)非貫通的內(nèi)齒輪加工，不僅加工效率高而且加工精度也非常的高，是一種高效的齒輪加工方法。車齒法基于空間螺旋齒輪嚙合原理，刀具和工件是空間軸交錯(cuò)的，加工時(shí)利用軸向間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度來實(shí)現(xiàn)切削。
　　首先，本文以車齒加工法的理論為基礎(chǔ)，結(jié)合國內(nèi)外的發(fā)展研究現(xiàn)狀，對(duì)

2、車齒技術(shù)的原理進(jìn)行了初步的研究。以工件的齒輪面形成為出發(fā)點(diǎn)，分析了車齒法加工的過程，確定加工所需的運(yùn)動(dòng);根據(jù)車齒加工法的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，建立了車齒加工坐標(biāo)系，應(yīng)用微分幾何相關(guān)知識(shí)，推導(dǎo)出切削點(diǎn)處的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度，并分析了影響相對(duì)運(yùn)動(dòng)速的因素。
　　其次，考慮到齒輪加工過程復(fù)雜，對(duì)實(shí)驗(yàn)條件要求較高，因此本文采用有限元仿真軟件DEFORM-3D對(duì)車齒加工過程進(jìn)行仿真。利用三維造型軟件Pro/E建立車齒刀和工件的實(shí)體模型，并導(dǎo)入到DEFORM-

3、3D中，根據(jù)車齒加工法的特點(diǎn)以及運(yùn)動(dòng)關(guān)系，對(duì)建立的車齒模型進(jìn)行相關(guān)設(shè)置，實(shí)現(xiàn)了有限元的仿真。
　　最后，根據(jù)DEFORM-3D的仿真數(shù)據(jù)結(jié)果，對(duì)仿真過程中相關(guān)物理現(xiàn)象進(jìn)行分析論述。通過DEFORM-3D后處理模塊，分別獲得了切削過程中的齒輪面、切屑的形成，提取了切削力的變化曲線、切削應(yīng)力的分布、刀具和工件的溫度分布以及刀具的磨損情況。根據(jù)金屬切削原理的相關(guān)理論知識(shí)，結(jié)合車齒加工技術(shù)的特點(diǎn)，對(duì)獲得的仿真數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行了理論分析，并與前