[发明专利]一种基于航空齿轮齿面磨削烧伤控制的磨削参数优化方法有效

专利信息
申请号: 201610842022.1 申请日: 2016-09-22
公开(公告)号: CN106424967B 公开(公告)日: 2018-08-10
发明(设计)人: 王延忠;唐文;吴朝阳;王段 申请(专利权)人: 北京航空航天大学
主分类号: B23F5/02 分类号: B23F5/02;G06F17/50
代理公司: 北京科迪生专利代理有限责任公司 11251 代理人: 杨学明;顾炜
地址: 100191*** 国省代码: 北京;11
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摘要: 发明涉及一种基于航空齿轮齿面磨削烧伤控制的磨削参数优化方法。在有效控制磨削烧伤的前提下,通过优化磨削参数,来最大限度地提高磨削质量,降低齿面粗糙度,提高生产效率。选择表面粗糙度Ra、磨削变质层深度h和磨除率Zw3个评价指标分别评价齿面磨削质量、磨削烧伤程度以及生产效率,通过设计磨削正交试验,利用极差分析法分析各磨削参数对于不同评价指标的影响规律,利用综合平衡法对磨削参数进行分析,最终得到基于齿面磨削烧伤控制的磨削参数优化方法。本发明最大限度地控制了磨削烧伤,同时有效提高了齿面质量,降低了齿面粗糙度,提高了生产效率,对于齿轮的实际生产有着重要的意义。
搜索关键词: 一种 基于 航空 齿轮 磨削 烧伤 控制 参数 优化 方法
【主权项】:
1.一种基于航空齿轮齿面磨削烧伤控制的磨削参数优化方法,其特征在于实现步骤如下:步骤(1)、齿轮磨削时,齿轮材料、磨削液因素是一定的,磨削深度a、砂轮速度Vs、砂轮粒度M和横向进给速度Vw是变化的,选择这4个因素作为正交实验因素,根据磨削工艺经验推荐值,每因素分别取若干个不同水平值,建立正交试验表,开展磨削试验,记录每组磨削试验后齿轮的表面粗糙度Ra、磨削变质层深度h和磨除率Zw;步骤(2)、利用极差分析法,确定各因素对于评价指标的影响权重,其中,Ra和h为偏小型评价指标,极差值越小越好;而Zw为偏大型评价指标,极差值越大越好;步骤(3)、利用综合平衡法,综合齿轮的表面粗糙度Ra、磨削变质层深度h和磨除率Zw3个评价指标,得到兼顾Ra、h和Zw指标的磨削工艺参数优化的最终解;其中,所述步骤(2)中,设ki表示任一列上水平号为i(i=1、2、3、4)时所对应的实验结果之和的平均值,任一列上的极差R=max{k1,k2,k3,k4}‑min{k1,k2,k3,k4},各列的极差不相等,说明各因素的水平变化对实验结果的影响不同,极差最大的那一列,就是该列因素的水平改变对实验评价指标的影响最大,也就是最主要的因素;所述步骤(3)中综合平衡法,设单因素评价指标集U={ymn},其中ymn值分别为3个评价指标值,m=1,2,3;n=1,2,…16;各实验指标的影响函数集O={ηmn},其中ηmn值在0~10之间,对于实验中最优秀评价指标的影响函数值定为10,再根据其它实验指标值与优秀指标值的差异按比例确定各影响函数值,对于Ra、h偏小型评价指标,其影响函数值为ηmn:对于Zw偏大型评价指标,其影响函数值ηmn为:设采用综合平衡法得到的综合评价指标集为V,为寻求U和V之间的关系,需确定权重分配集γ={γ1,γ2,γ3},它反映各指标的重要程度,分别代表Ra、h、Zw的权重大小,对于齿轮磨削,Ra、h重要程度较高,其权重可取较大值,Zw取较小值,权重分配集确定为{0.4,0.4,0.2},则综合评价指标集V={vn}中各综合评价指标值vn为:
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