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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于齿轮加工工艺,涉及一种高效精加工车齿刀具参数确定方法。
技术介绍
1、车齿工艺是高速的齿轮展成加工工艺,切削过程中刀具与工件高速对滚,被加工齿轮工件的齿面容易产生切削波纹,影响齿轮加工精度与传动性能。齿面波纹的产生是一个复杂的综合性问题,不仅与刀具设计有关,还与车齿工艺有关。当前车齿刀具齿数的选择主要是依据工程师实际经验,根据这种方式设计的车齿刀具齿数,在实际应用中存在较多的不确定性,如果刀具齿数选择不当,则容易引起车齿切削过程中的颤振,制约加工效率、影响刀具寿命;关于车齿工艺的研究主要集中在工厂中,主要由车齿操作工人与工程师在实际加工中摸索总结,是在没有理论支撑的情况下得出的工艺经验,在实际加工中,需要通过不断试切才能找到一组合适的工艺参数,耗时又费力,无法有效指导车齿的广泛推广与应用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种高效精加工车齿刀具参数确定方法,解决了目前采用人工方式选择车齿刀具参数存在的费时费力的问题。
2、本专利技术所采用的技术方案是,高效精加工车齿刀具参数确定方法,具体包括如下步骤:
3、步骤1,根据齿轮工件齿数,求取车齿刀具齿数zci,确保由于车齿刀具偏心误差引起的齿轮工件齿面粗糙度最小;
4、步骤2,根据刀具材料的最大切削速度及车齿机床刀具轴最大转速,确定车齿刀具的转速nci;
5、步骤3,测量车齿刀具轴系径向进刀方向固有频率、阻尼比动力学参数,建立车齿精加工切削动力学方程,求解稳定域,并以
6、本专利技术的特点还在于:
7、步骤1中,车齿刀具齿数zci表示为:
8、
9、式中,zw为齿轮工件的齿数,k为齿数系数。
10、步骤1中,当齿轮工件是内齿轮时,k=1/n,其中n=2、3……n,n为自然数,当齿轮工件是外齿轮时,k=n,其中n=1、2……n,n为自然数。
11、步骤2中,由刀具材料最大切削速度确定的车齿刀具转速nci表示为:
12、
13、其中,vmax表示车齿刀具材料的最大切削速度,rca表示车齿刀具的顶圆半径,σ表示车齿刀具与齿轮工件之间的轴交角。
14、步骤2中,令vcw=vmax,vcw表示车齿切削速度,采用如下公式(3)计算:
15、vcw=vc-vw (3)
16、其中,vw表示齿轮工件在节点处的线速度,vc表示车齿刀具在节点处的线速度。
17、步骤3中,建立的车齿精加工切削动力学方程为:
18、
19、其中,mc为动质量,kc为动刚度,cc为阻尼,τ为延迟时间,h(t)为切削力系数,分别为振动位移x(t)的二阶导数与一阶导数,t为时间变量。
20、步骤3中,选择车齿刀具齿数及转速的具体方法是:针对不同车齿刀具齿数计算得到不同的稳定域,在不超出车齿刀具对应的最大转速序列情况下,列出各稳定域中稳定性最好的最大刀具转速ncim,并计算工件转速nwim,选择nwim为最大时的车齿刀具齿数与转速组作为最终的刀具齿数及转速。
21、本专利技术的有益效果是,本专利技术高效精加工车齿刀具参数确定方法,针对不同车齿刀具齿数可计算得到不同的稳定域,在不超出刀具对应的最大转速序列情况下,列出各稳定域中稳定性最好的最大刀具转速ncim,并计算工件转速nwim,选择nwim为最大时的车齿刀具齿数与转速组作为最终的刀具齿数及转速。本专利技术将刀具设计与工艺设计联合起来,提出刀具齿数与转速的确定方法,旨在解决工件齿面波纹产生问题,改善车齿加工精度。
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1.高效精加工车齿刀具参数确定方法,其特征在于:具体包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的高效精加工车齿刀具参数确定方法,其特征在于:所述步骤1中,车齿刀具(1)齿数Zci表示为:
3.根据权利要求2所述的高效精加工车齿刀具参数确定方法,其特征在于:所述步骤1中,当齿轮工件(2)是内齿轮时,k=1/N,其中N=2、3……n,n为自然数,当齿轮工件(2)是外齿轮时,k=N,其中N=1、2……n,n为自然数。
4.根据权利要求3所述的高效精加工车齿刀具参数确定方法,其特征在于:所述步骤2中,由刀具材料最大切削速度确定的车齿刀具(1)转速nci表示为:
5.根据权利要求4所述的高效精加工车齿刀具参数确定方法,其特征在于:所述步骤2中,令vcw=Vmax,vcw表示车齿切削速度,采用如下公式(3)计算:
6.根据权利要求5所述的高效精加工车齿刀具参数确定方法,其特征在于:
7.根据权利要求6所述的高效精加工车齿刀具参数确定方法,其特征在于:所述步骤3中,选择车齿刀具(1)齿数及转速的具体方法是:针对不同车齿刀具(1
...【技术特征摘要】
1.高效精加工车齿刀具参数确定方法,其特征在于:具体包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的高效精加工车齿刀具参数确定方法,其特征在于:所述步骤1中,车齿刀具(1)齿数zci表示为:
3.根据权利要求2所述的高效精加工车齿刀具参数确定方法,其特征在于:所述步骤1中,当齿轮工件(2)是内齿轮时,k=1/n,其中n=2、3……n,n为自然数,当齿轮工件(2)是外齿轮时,k=n,其中n=1、2……n,n为自然数。
4.根据权利要求3所述的高效精加工车齿刀具参数确定方法,其特征在于:所述步骤2中,由刀具材料最大切削速度确定的车齿刀具(1)转速nci表示为:
5....
【专利技术属性】
技术研发人员:郭正,赵万华,吴文武,位文明,刘辰,李瑞亮,
申请(专利权)人:陕西高端机床创新研究有限公司,
类型:发明
国别省市:
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