高速干切滾齒工藝參數(shù)優(yōu)化模型及應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、齒輪滾切工藝是應(yīng)用最廣泛的齒輪加工工藝之一，高速干切工藝的出現(xiàn)和逐步成熟為齒輪滾切實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保加工以及高效自動(dòng)化生產(chǎn)提供了技術(shù)條件。但由于高速干式滾齒工藝切削速度高且缺少切削油/液的冷卻潤(rùn)滑，不同工藝參數(shù)形成的切屑厚度不同，直接影響帶走的切削熱量，因而工藝參數(shù)對(duì)機(jī)床熱變形誤差、刀具壽命和工件質(zhì)量等影響很大。高速干切滾齒工藝參數(shù)與傳統(tǒng)滾齒的適用取值差別很大，高速干切滾齒工藝參數(shù)的優(yōu)化面向大批量自動(dòng)化生產(chǎn)應(yīng)用并需要綜合考慮干切滾齒工藝特性，

2、目前相關(guān)研究較少。
　　針對(duì)上述問題，論文在國家863計(jì)劃等項(xiàng)目（課題編號(hào)：2012AA040107）、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：51475058）的資助下，對(duì)高速干切滾齒工藝參數(shù)優(yōu)化模型及應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)展開研究。論文開展的具體研究工作如下：
　　首先，論文基于工藝原理建立了高速干切滾齒工藝參數(shù)體系及基本工藝參數(shù)與切削參數(shù)之間的計(jì)算方法，并同時(shí)建立了齒輪加工效率、加工成本、加工誤差等工藝性能參數(shù)的評(píng)價(jià)模型。
　　其

3、次，論文基于工藝參數(shù)推薦值計(jì)算方法，建立了一種高速干切滾齒工藝參數(shù)在機(jī)優(yōu)化模型。以自動(dòng)化加工效率為優(yōu)化目標(biāo)，以額定成本、加工節(jié)拍、工件質(zhì)量為約束條件，綜合考慮工件材料、刀具涂層等因素對(duì)切削速度和滾刀頂刃最大切屑厚度進(jìn)行優(yōu)化。模型采用自適應(yīng)實(shí)驗(yàn)迭代的方法進(jìn)行求解，其優(yōu)化效率隨著基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的積累越來越高。
　　然后，論文基于工藝參數(shù)優(yōu)化模型求解過程中獲得的刀具壽命參數(shù)建立了高速干切滾刀預(yù)估模型。以單個(gè)刀齒切削長(zhǎng)度作為高速干切滾刀壽命評(píng)價(jià)

4、指標(biāo)并建立相應(yīng)的計(jì)算模型，開展高速干切滾刀壽命實(shí)驗(yàn)，建立高速干切滾刀壽命多元線性回歸模型，采用 MATLAB求解得到該實(shí)驗(yàn)條件下的高速干切滾刀壽命經(jīng)驗(yàn)公式。最后基于此提出了優(yōu)化滾齒切削參數(shù)以及采用新型竄刀方式等高速干切滾刀壽命優(yōu)化方法。
　　最后，為實(shí)現(xiàn)高速干切滾齒工藝參數(shù)優(yōu)化模型在齒輪自動(dòng)化生產(chǎn)線上的應(yīng)用，基于西門子840D數(shù)控系統(tǒng)開發(fā)了高速干切滾齒工藝參數(shù)優(yōu)化支持系統(tǒng)，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)床參數(shù)、工件參數(shù)、滾刀參數(shù)等參數(shù)的自定義，主