數(shù)字化齒面展成加工及誤差補償研究.pdf

1、基于動態(tài)力學(xué)描述的數(shù)字化齒面不同于基于理想剛體描述的解析齒面。它們能夠精確地反映機械運行過程中熱、力引起的彈塑性變形，提高齒輪傳動的準(zhǔn)確性、工作的平穩(wěn)性、載荷分布的均勻性，滿足現(xiàn)實對設(shè)備高速，重載、高效、低噪的要求。有關(guān)數(shù)字化齒面的研究已成為現(xiàn)代機械設(shè)計及制造的一個重要發(fā)展方向。傳統(tǒng)的基于幾何解析的加工理論，無法對數(shù)字化齒面進行精確加工。為實現(xiàn)數(shù)字化齒面及類似曲面的高效、高精、高柔度加工，本學(xué)位論文對數(shù)字化齒面展成加工及誤差補償?shù)睦碚撆c

2、方法進行了廣泛而深入的研究。 （1）數(shù)字化齒面展成加工的理論與方法研究。將共軛曲面理論與具體的數(shù)字化齒輪齒面加工工藝相結(jié)合，應(yīng)用到數(shù)字化齒面展成加工中，建立了數(shù)字化齒面磨削展成加工和插削展成加工模型，為數(shù)字化齒面展成加工的實際應(yīng)用提供了理論和方法指導(dǎo)。 （2）數(shù)字化齒面展成加工的仿真研究。以虛擬數(shù)字化齒面磨削展成加工為例，開展了數(shù)字化齒面展成加工的仿真研究。開發(fā)了一個數(shù)字化齒面加工仿真系統(tǒng)，對磨削模型和求解方法的正確性進

3、行了檢查；對齒面加工連續(xù)性、加工精度和加工干涉現(xiàn)象等進行了校驗；為實際加工實驗做好了準(zhǔn)備。 （3）數(shù)字化齒面展成加工齒廓誤差綜合性分析。研究通過實際齒面測量進行數(shù)字化齒面加工齒廓誤差分析的方法，建立了齒面加工齒廓誤差綜合模型，對整個加工齒面的齒廓誤差分布形態(tài)進行了分析和評定；并提出了相應(yīng)的誤差值計算算法。研制了數(shù)字化齒面加工齒廓誤差綜合分析軟件。 （4）數(shù)字化齒面展成加工中的齒廓誤差補償研究。提出了數(shù)字化齒面加工齒廓誤差

4、預(yù)補償策略，并依據(jù)齒面加工齒廓誤差分析情況進行誤差預(yù)測，重構(gòu)了待加工的虛擬數(shù)字化齒面，為后續(xù)數(shù)字化齒面補償加工提供了數(shù)值依據(jù)；在此基礎(chǔ)上，研制了數(shù)字化齒面齒廓誤差補償加工軟件。 （5）數(shù)字化齒面展成加工實驗研究。以數(shù)字化齒面插削展成加工為例，開展了數(shù)字化齒面展成加工實驗研究。解決了實際數(shù)字化齒面展成加工中的多齒連續(xù)嚙合等實際問題，并成功插削出了數(shù)字化漸開線齒輪和數(shù)字化漸開線修形齒輪，驗證了本論文提出的數(shù)字化齒面展成方法的正確性和

5、可行性。 （6）數(shù)字化齒面加工齒廓誤差補償插削展成實驗研究。以數(shù)字化漸開線齒面加工為例，成功插削出了經(jīng)過齒廓誤差補償?shù)臄?shù)字化齒面。經(jīng)檢測，該實物齒輪的齒廓幾何精度與直接加工所得齒輪相比有較大提高。實驗驗證了所提出的數(shù)字化齒面展成加工齒廓誤差分析與補償方法的有效性。 本論文打破了基于幾何解析的加工理論的限制，建立了較完整的數(shù)字化的齒面展成加工理論；將齒輪加工工藝與數(shù)字測量、NC加工和計算機軟件技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)了高質(zhì)量的齒輪