插齿切削稳定性研究及应用
发布时间：2018-07-24 08:04
【摘要】：插齿是加工圆柱齿轮的重要工艺技术,高效加工是插齿技术恒久追求的目标。高速化是实现高效插齿的主要途径。此外,还可以从插齿原理上挖掘加工潜力,如采用变圆周进给插齿方法,进一步提高加工效率。稳定切削是实现高效插齿的前提。目前为止,关于插齿稳定性的研究鲜见文献报道,有待完善。为此,本文针对插齿稳定性开展研究,解析插齿稳定性规律,优化插齿工艺,为高效插齿的应用提供理论依据。由于插齿过程较复杂,加之插齿机床技术规格限制,难以直接进行切削稳定性试验。为此,本文采用相似模型与原型相结合的分析与试验方法对插齿稳定性进行研究。首先,在建立插齿动力学方程及再生颤振模型基础上,对插齿切削稳定性进行预测;其次,基于相似理论,依据插齿动力学模型,导出插齿动力学相似准则,并以此为据设计插齿的相似模型——间断车削试验,通过理论建模分析与试验研究,获得相似模型(间断车削)的再生颤振及稳定性规律,进而依据相似理论获得原型(插齿)切削稳定性规律。在此基础上,提出了满足插齿稳定性要求的变圆周进给高效插齿策略及工艺优化模型。本文的主要成果如下:工艺系统的动力学参数是动力学建模及稳定性分析的基础。基于再生颤振机理,结合典型插齿机(YK5132)模态测试分析,明确了插齿径向进给方向为再生颤振方向;同时获得了插齿工艺系统在再生颤振方向的质量、阻尼和刚度等动力学参数。切削力是工艺系统动力学建模及稳定性分析的关键要素。针对插齿切削力建模,提出了插齿等效切削宽度和等效切削厚度的概念:定义插齿刀与工件齿轮间的接触线长度为等效切削宽度,单个插齿冲程切削面积除以等效切削宽度为等效切削厚度;通过插齿过程的几何仿真分析,获得了一个插齿周期(插齿刀与工件齿轮[鲆桓鼋诰，
本文编号：2140745
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