[发明专利]基于齿面误差模型的成形磨齿机关键几何误差筛选方法

权利要求书

1.一种基于齿面误差模型的成形磨齿机关键几何误差筛选方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：基于机床运动链和成形共轭磨削理论建立齿面误差模型

步骤11：根据五轴数控成形磨齿机结构定义几何误差

对五轴数控成形磨齿机进行结构分析和运动分析，得到影响磨齿精度的位置无关几何误差和位置相关几何误差；

步骤12：砂轮坐标系和齿轮坐标系之间的位姿变换

基于机床运动链，考虑几何误差，利用矩阵连乘法得到齿轮坐标系与砂轮坐标系间的位姿变换关系；

步骤13：根据成形磨齿原理构建齿面误差模型

根据实际成形共轭磨削理论，建立磨削接触条件，利用二分法求解实际成形磨削接触线，并通过多条接触线拟合构建出齿面误差模型；

步骤二：基于改进Sobol法的全局敏感性分析方法，筛选影响齿轮磨削精度的关键几何误差

步骤21：根据齿面误差模型，采用一阶敏感指数表示单参数对模型输出方差的贡献率，采用高阶敏感指数表示多个参数耦合效应对模型输出方差的贡献率；同时考虑单参数的个体效应和与其它参数的耦合效应，采用全局敏感指数表示该参数对模型输出方差的综合贡献率；

步骤22：采用改进Sobol法，根据几何误差测量数据确定取值区间并设计Sobol采样序列，利用基于Monte-Carlo估计值计算一阶敏感指数和全局敏感指数。

2.根据权利要求1所述基于齿面误差模型的成形磨齿机关键几何误差筛选方法，其特征在于：所述步骤11中，五轴数控成形磨齿机包括X轴、Y轴、Z轴三根直线运动轴以及A轴、C轴两根旋转运动轴；

由安装偏差引起的位置无关几何误差有11项，包括X轴、Y轴和Z轴之间的3项直线度误差和8项安装误差，分别为：

Z轴与X轴间的直线度误差S_ZX；

Y轴与X轴间的直线度误差S_YX；

Y轴与Z轴间的直线度误差S_YZ；

A轴在y方向上的安装位置误差δ_Ay；

A轴在z方向上的安装位置误差δ_Az；

A轴绕y方向的安装姿态误差β_AZ；

A轴绕z方向的安装姿态误差γ_AY；

C轴在x方向上的安装位置误差δ_Cx；

C轴在y方向上的安装位置误差δ_Cy；

C轴绕x方向的安装姿态误差α_CY；

C轴绕y方向的安装姿态误差β_CX；

由制造缺陷及运动磨损引起的位置相关几何误差有30项，每个运动轴包含6项误差，其中3项为位移误差，3项为角度误差，分别为：

X轴在xyz方向上的位移误差分别为δ_x(X),δ_y(X)和δ_z(X)；

X轴在xyz方向上的角度误差分别为ε_x(X),ε_y(X)和ε_z(X)；

Y轴在xyz方向上的位移误差分别为δ_x(Y),δ_y(Y)和δ_z(Y)；

Y轴在xyz方向上的角度误差分别为ε_x(Y),ε_y(Y)和ε_z(Y)；

Z轴在xyz方向上的位移误差分别为δ_x(Z),δ_y(Z)和δ_z(Z)；

Z轴在xyz方向上的角度误差分别为ε_x(Z),ε_y(Z)和ε_z(Z)；

A轴在xyz方向上的位移误差分别为δ_x(A),δ_y(A)和δ_z(A)；

A轴在xyz方向上的角度误差分别为ε_x(A),ε_y(A)和ε_z(A)；

C轴在xyz方向上的位移误差分别为δ_x(C),δ_y(C)和δ_z(C)；

C轴在xyz方向上的角度误差分别为ε_x(C),ε_y(C)和ε_z(C)。