工艺参数对齿圈插齿加工切削力的影响规律研究

发布时间：2021-07-06 13:14

　　针对插削斜齿轮的齿形精度问题,以切削力为研究对象,利用ABAQUS有限元软件模拟不同加工参数下的插齿过程,得到了插齿过程中的切削力分布云图。通过分析不同加工参数下切削力的变化规律,得出切削速度与圆周进给量对插齿过程中切削力的影响较大。利用最优参数进行试验试切,对比参数优化前后的齿廓报告,优化后的齿廓精度提升了9.3μm。 

【文章来源】：机床与液压. 2020,48(17)北大核心

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

刀具零件图

网格划分的质量关系着仿真时模型的计算精确度和计算规模的大小以及仿真结果的准确性[5]。首先,需要把零件模型导出,导出的模型选用STEP格式;然后,再将装配好的模型导入到HyperMesh中。由于零件的几何模型比较复杂,在仿真的过程中直接使用仿真软件中自带的网格划分易发生模型的网格变形,所以在仿真前需要对模型进行网格划分。本文作者使用HyperMesh软件对仿真模型进行辅助网格划分,利用HyperMesh的装配功能建立刀具与毛坯配合的模型并对配合位置进行修改后生成实体。将划分好的模型以INP格式导出,再导入仿真软件中。为了更清楚地反映齿轮加工过程中各种材料的变化并减少计算过程,对工件模型进行了必要的简化,简化后的工件网格划分如图2所示。(3)刀具-工件材料本构模型建立

影响齿轮成型过程中切削力的因素包括工件的材料、切削量和刀具的几何参数,受零件使用强度以及材料的切削性能影响,实际加工时的工件的材料一般不会改变,主要改变切削量而提高,切削用量包括:切削速度vc、背吃刀量ap、进给量f。图3所示为ABAQUS计算完成的结果云图。(1)插削速度对切削力的影响

【参考文献】：
期刊论文
[1]金属切削变形常用本构模型研究进展[J]. 赵娜,刘二亮,张慧萍,李振,王腾达.  工具技术. 2016(01)
[2]渐开线齿形面积算法在冷滚轧技术中的应用[J]. 彭树杰,伍小玫,彭劭闻.  模具技术. 2012(01)
[3]中国齿轮行业“十二五”发展规划纲要（上）[J]. 李盛其.  现代零部件. 2011(01)

博士论文
[1]插齿切削稳定性研究及应用[D]. 陈立海.天津大学 2016
[2]薄壁零件铣削稳定性数值仿真及实验研究[D]. 汪通悦.南京航空航天大学 2010

硕士论文
[1]基于ABAQUS的金属切削过程有限元仿真研究[D]. 赫连旭阳.河北科技大学 2017
[2]基于自适应夹紧力的飞机结构件加工变形研究[D]. 许稚委.南昌航空大学 2017
[3]插齿加工切削力数值模拟与试验研究[D]. 周后火.天津大学 2014
[4]金属切削加工有限元仿真及薄壁件变形预测研究[D]. 钟小宏.南昌航空大学 2012
[5]金属本构数值建模和切削仿真加工参数优化[D]. 万修龙.华中科技大学 2011



本文编号：3268310