滚齿加工精度的映射规律研究

摘要

滚齿在齿轮成型工艺中占90％以上,极端复杂条件下高性能齿轮传动承载能力、寿命、安全性和传动稳定性等行为直接与齿轮基体和齿面形貌关联。因此，齿轮齿面微观形貌可控的设计需求对高效绿色制造提出了新的难题；不断提升的齿轮材料性能与加工精度、成形稳定性、加工效率的越来越高要求形成更加尖锐的矛盾。影响滚齿机加工精度的因素有很多，本文主要研究滚齿原理、加工系统、刀具、机床振动对滚齿机加工精度的影响。
　　本文主要研究内容包括：
　　①研究滚齿加工系统误差与齿轮加工精度的映射关系。加工系统在安装刀具与工件的时候存在安装误差，在加工过程中存在运动误差，本文建立了滚齿加工系统误差与齿轮工件误差关系模型，分析了加工系统误差影响齿轮误差的机理，推导出了滚齿加工系统误差与齿轮加工精度的映射关系。
　　②研究滚齿加工原理误差与齿轮加工精度的映射关系。理想的渐开线齿轮齿形，是齿条与齿轮啮合，齿条的包络线；在实际加工过程中，滚齿刀不能连续对齿轮工件进行切削，而是断续切削，这就导致在滚齿加工过程中必然会产生齿廓误差。本文分析了滚齿加工的加工原理误差，建立了滚齿加工原理误差模型，推导出了该误差对齿轮加工精度的映射关系，使用matlab对推导过程进行了验证仿真。
　　③研究滚刀误差与齿轮加工精度的映射关系。刀具在刃磨的时候会产生刀具误差，本文建立了刀具误差与齿轮工件误差关系模型，分析了刀具误差影响工件误差机理，推导出了刀具误差对齿轮加工精度的映射关系；使用matlab对推导过程进行了仿真。
　　④研究机床振动对滚齿加工精度的影响。滚齿加工过程中，由于始终存在输入信号，机床会响应激励信号，影响滚齿精度。建立了滚齿机振动模型，分析模型的振动响应，找到了减小滚齿机的响应振幅的方法，以减小机床振动对滚齿精度的影响；推导了机械振动对滚齿加工精度的影响，并加以实验验证的。

目录

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目录

1 绪论

1.1课题的研究背景及意义

1.2国内外研究现状分析

1.3研究课题来源

1.4课题主要研究内容

1.5本章小结

2 滚齿机加工系统误差分析

2.1引言

2.2滚齿机加工误差分析

2.3本章小结

3 滚齿加工原理误差分析

3.1 引言

3.2滚齿加工原理误差分析

3.3本章小结

4 刀具误差对滚齿加工精度的影响

4.1引言

4.2分析刀具误差对滚齿加工精度的影响

4.3刀具误差仿真

4.4本章小结

5 机床振动对滚齿加工精度的影响

5.1引言

5.2建立振动模型

5.3公式计算

5.4相对位移对齿轮几何精度影响

5.5分析滚齿机振动特性

5.6实验验证上述理论的正确性

5.7本章小结

6 结论与展望

6.1全文工作总结

6.2后续工作展望

致谢

参考文献

附录

A. 攻读硕士期间发表的论文

B. 攻读硕士期间参与完成的科研项目

C.仿真模拟程序