基于等切削面積的大型插齒機變圓周進(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的大型插齒機屬于稀缺制造裝備。由于插齒機主軸往復(fù)運動慣量大,難以通過高速化提高效率,如何挖掘大型插齒機加工潛力,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,實現(xiàn)高效加工。論文以數(shù)控插齒機 YKW51250為實例,建立了高效插齒加工的運動學(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算切削面積的數(shù)值算法,該方法可

3、以計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的加工潛力,因此,該高效插齒加工方法也同樣適用于中