自由曲面铣削已成为柔性制造的重要加工技术,针对齿轮自由铣削圆柱齿轮的齿形误差进行了研究。基于空间成形铣削理论建立了基于齿轮表面几何特征的铣刀路径的数学模型,研究了铣刀类型、铣刀进给策略、齿轮基本参数等加工参数对齿形误差的影响。最后在标准立铣床的通用多轴加工中心上进行了实验验证。实验结果表明,在提供通用加工中心的前提下,自由铣削齿轮是制造高质量齿轮的一种经济有效的解决方案,研究结果可为自由曲面铣削方法的最佳加工参数选择提供理论依据。

本文主要针对齿轮传动噪声的机理进行了分析,尤其是对齿轮加工中的产生齿形误差进行了较为详细的分析,同时从 设计、制造、安装等方面提出了相应的控制对策。

针对现有常用齿轮切削方法在加工不同规格齿轮时存在限制较多的问题,提出一种新的齿轮切削方法。使用锥形立铣刀作为刀具,在齿宽方向上往复运动,并沿着节圆切线方向交替进给来实现切削;通过调整齿轮槽深、刀轨方向和分度角来改变齿轮加工的模数、压力角和齿数,并给出了斜齿轮加工和圆弧齿线齿轮加工的方法。使用五轴加工中心和通用铣床分别进行了实际切削试验。结果表明:五轴加工中心加工出的直齿轮的公法线长度偏差均在10μm以内,具有较高的精度。与常规滚齿机加工相比,通用铣床(连接专用的进给同步装置)加工出的齿轮的齿廓最大误差为0.05 mm。该齿轮切削方法仅需使用一个锥形立铣刀就能够加工各种规格的齿轮,可有效满足定制化的小批量生产需求。

文中以典型双联齿轮为例,对齿轮的加工工艺进行了详细的分析,并对齿轮加工过程中的注意事项进行了说明。

滚齿是齿轮加工的主要方法之一,啃齿在齿轮的滚齿加工中非常普遍。对滚齿切削过程的切削负荷进行分析,指出周期性切削负荷长时间会引起机械松动或磨损,导致机械设备间隙过大最终会造成啃齿。同时分析了机床液压系统和润滑系统运行状态不良亦引起啃齿的情况。通过分析啃齿原因,使大家对啃齿故障点的诊断难度相对大幅减小,故障的处理节奏明显加快。