[发明专利]一种基于齿轮加工仿真模型的齿轮加工表面形貌分析方法

说明书

技术领域

本发明属于齿轮加工表面形貌分析技术领域，涉及一种基于齿轮加工仿真模型的齿轮加工表面形貌分析方法。

背景技术

齿轮的表面质量对齿轮的传动性能，如承载能力、传动噪声具有显著影响。表面质量可分为表面完整性和表面形貌两方面，国际生产工程科学院（CIRP）对表面质量问题进行了大量的研究，成立了专门的研究工作组，并定期召开国际会议讨论能够定性定量预测金属切削加工性能的仿真模型。

而关于磨削加工表面形貌建模问题，目前的研究多采用基于加工过程中物理作用变化的运动学模型，具体方法是首先得到砂轮表面形貌模型，然后基于磨粒与工件表面的相互作用计算切屑厚度和工件表面粗糙度或者横截面的形貌，最终可得到工件表面粗糙度、磨削力、磨削热等参数。这些研究存在的问题是：1）没有直接针对齿轮磨削过程，其加工对象多为平面或圆柱面，砂轮形状简单，砂轮与工件间的运动学关系也较单一。而齿轮磨削加工中砂轮形状和加工运动机理相比都要复杂得多。2）大多数的运动学模型都仅仅集中于理想的磨削过程的模拟，忽略了磨削过程中不可避免的动力学因素的影响，如磨削过程中床身振动、变形，砂轮振动，转轴扭转波动及同步运动误差等。

发明内容

本发明解决的问题在于提供一种基于齿轮加工仿真模型的齿轮加工表面形貌分析方法，可用于定量评价运动轴动态误差对齿轮磨削表面质量的影响，以及齿轮加工精度与表面波纹度、粗糙度的误差溯源。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种基于齿轮加工仿真模型的齿轮加工表面形貌分析方法，包括以下步骤：

建立齿轮加工仿真模型，然后将齿轮加工过程中磨削轴的运动信息输入齿轮加工仿真模型，得到磨削加工后齿轮精度曲线、表面微观形貌；

所述的齿轮加工仿真模型为：

齿轮理论表面∑₂（u,θ，φ_w,φ_g,ψ）用以下方程表示：

N2(1)·(∂r2∂ψdψdφw+∂r2∂φw)=0r2=Tgwr1N2(2)=dr2dφw×dr2dψ---(11)]]>