【摘 要】
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可靠性试验是提高弧齿锥齿轮机床可靠性的有效方法,载荷谱是开展可靠性试验必不可少的要素。本文以弧齿锥齿轮机床为研究对象,开展弧齿锥齿轮机床载荷谱编制方法的研究,具体研究内容如下:（1）基于传统弧齿锥齿轮机床展成法加工的几何原理与机床运动学原理,推导切齿过程中切削层瞬时未变形切屑面积的公式。利用材料的Johnson-Cook本构模型对剪切区的剪切应变、应变率以及温度进行推导。采用斜角切削模型,建立展成
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可靠性试验是提高弧齿锥齿轮机床可靠性的有效方法,载荷谱是开展可靠性试验必不可少的要素。本文以弧齿锥齿轮机床为研究对象,开展弧齿锥齿轮机床载荷谱编制方法的研究,具体研究内容如下:（1）基于传统弧齿锥齿轮机床展成法加工的几何原理与机床运动学原理,推导切齿过程中切削层瞬时未变形切屑面积的公式。利用材料的Johnson-Cook本构模型对剪切区的剪切应变、应变率以及温度进行推导。采用斜角切削模型,建立展成法加工弧齿锥齿轮的铣削力模型,并利用matlab编制程序。（2）基于弧齿锥齿轮的切齿加工原理,利用UG软件,结合齿轮结构参数、刀盘参数以及机床调整参数对齿坯和刀具进行三维建模。结合UG软件建立的三维模型以及切削加工参数,利用DEFORM软件对弧齿锥齿轮单侧齿面的切齿过程铣削力进行仿真,得到不同切削位置下的铣削力曲线。对理论铣削力曲线和仿真铣削力曲线进行对比分析,验证理论铣削力模型的正确性。（3）采集机床加工的工艺数据,对机床加工工艺进行分类。针对一种型号参数的齿轮加工过程,利用铣削力模型求解出其切齿过程中铣削力的分布,得到弧齿锥齿轮机床载荷频数比例表,在此基础上进行载荷谱的编制。根据不同型号参数实际加工时间分布情况,得到弧齿锥齿轮机床总的加载谱中各级载荷的加载时间占比。以一次切入、切出过程作为一个载荷循环的思想,编制基于切削特性的铣削加载谱。
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