刀具误差对螺旋锥齿轮加工精度的影响研究
2019-5-15 来源：青州市建富齿轮有限公司 作者：陈雁生
摘要：螺旋锥齿轮作为一种对加工精度要求较高的零件，需要在生产的过程中提升其加工精度，从而保证其能够更好的促进机械性能的提升，实现生产效率的提高。
关键词：刀具误差；螺旋锥齿轮；加工精度；影响
在机械运动当中，齿面的精度对于传递运动的精准性以及平稳性产生着直接的影响，同时也会影响到载荷分布的均匀性，当齿轮的精度越高，整个的传递运动的精度也就越高，同时传递运动的承载能力也就越强，实现了机械效率的显著提升。特别是在高精度齿面的作用下，其耐磨性也就越高，同时能够提升部件的疲劳寿命，降低机械振动与噪声。对于齿面成形精度的影响因素来说，包含多种类型，但是主要取决于齿轮加工工艺方法、刀具精度以及机床的动静态精度，而通过对刀具精度进行提升，能够显著的降低刀具误差，从而实现齿轮加工精度的提高。
1、刀具误差对螺旋锥齿轮加工精度的影响
在现代工业的发展当中，机械基本上已经取代了人工，而机械运动的开展，很大程度上受到了齿轮加工以及齿面精度的影响。在目前的机械运动当中，齿轮这一零件会对运动的稳定性、精度、振动以及噪声等产生影响，只有保证齿轮的精度，才能开展更为高效的机械运动。而对于齿面精度来说，其所受到的影响因素很多，比如加工工艺、机床形态精度，或者齿轮刀具等等。就目前的研究成果来看，在对齿轮加工经营的研究当中，大多侧重于齿面误差修正技术，通过进行齿面误差模型的建设，更好的对齿面误差进行修正。而对于刀具误差与螺旋锥齿轮加工精度的影响研究当中，有学者曾经提出了一种预设，即预设二次抛物线几何传动误差与接触路径螺旋锥齿轮拓扑修行加工方法，这种预设的出发点在于刀具精度，从而分析刀具精度对于齿轮加工精度的影响。因此，在对刀具误差在螺旋锥齿轮加工精度影响进行分析的时候，需要从两方面进行考虑，从而准确的进行齿轮加工精度的分析，了解目前生产技术条件下，刀具误差对于螺旋锥齿轮加工精度所产生的影响。
2、刀具误差与螺旋锥齿轮齿面误差关系
2.1 刀具直径误差对齿面误差的影响
在对刀具误差在螺旋锥齿轮加工精度影响进行分析的时候，首先需要对刀具直径误差所产生的影响进行阐述，从而更好的了解其所产生的作用。在进行误差影响分析的时候，需要以螺旋锥齿轮齿轮刀方程为依据，对刀具形状与大小在刀具半径以及刀片齿形角当中的影响进行判断。这就需要在进行数控加工刀具盘状铣刀进行误差分析的时候，既要从半径误差进行分析，也要从刀盘齿形角误差角度进行分析。在从数控加工刀盘半径误差角度进行分析的时候，需要将刀面进行偏移，从而出现齿廓偏差。在经过刀盘误差方程计算之后，在螺旋齿轮加工原理的基础之上进行分析，能够得出螺旋锥齿轮面方程以及刀盘半径误差的相应结果，然后进行刀盘半径误差所产生的影响分析，探究这种误差在齿面点上不同位置当中产生的齿廓误差。
2.2 刀具误差对齿面精度影响
在进行刀具误差在齿面精度影响分析的时候，需要进行一些曲线图的绘制，从螺旋锥齿轮凹面的不同方向偏差进行分析，同时结合刀盘半径偏差进行绘制，然后在按照螺旋锥齿轮凹面的小端、中端以及大端进行相应曲线图的绘制。在进行影响分析的时候，需要在这三个方向进行误差试验，表明在刀盘误差量增大的情况下，其所产生的误差也在不断的变大。在进行刀具误差对齿面精度影响分析的时候，通过发挥出微分几何以及包络原理的作用，能够在不以数控机床实际运动精度为参考的基础上，采用映射关系的方式，对刀具半径以及齿轮齿廓误差进行分析，了解刀具误差对齿面精度的影响。在进行分析之后发现，当刀具误差增大的情况下，螺旋锥齿轮加工精度会产生较大的误差，对于机械运动的高效运转产生了不利的影响。而在进行计算以及加工精度分析的时候，主要依据为工件表面点对于刀盘实际界面，在进行反算推导之后，保证其所获得的刀具半径误差所取值的真实性与准确性。因此，在降低刀具误差对于螺旋锥齿轮加工精度产生的影响时，需要进行刀具误差补偿，也就是的进行相应的刀具位置补偿，更好的促进齿轮精度的提升。
螺旋锥齿轮作为一种对加工精度要求较高的零件，需要在生产的过程中提升其加工精度，从而保证其能够更好的促进机械性能的提升，实现生产效率的提高。在机械运动当中，齿面的精度对于传递运动的精准性以及平稳性产生着直接的影响，同时也会影响到载荷分布的均匀性，当齿轮的精度越高，整个的传递运动的精度也就越高，传递运动的承载能力也就越强，实现了机械效率的显著提升。对于齿面成形精度的影响因素来说，包含多种类型，但是主要取决于齿轮加工工艺方法、刀具精度以及机床的动静态精度，而通过对刀具精度进行提升，能够显著的降低刀具误差，从而实现齿轮加工精度的提高。
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