1、節(jié)能化、精密化高端裝備的發(fā)展對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)精度提出了更高要求。球漸開(kāi)線(xiàn)弧齒錐齒輪是高端裝備內(nèi)部傳動(dòng)系統(tǒng)必不可少的關(guān)鍵部件，基于格里森制切齒方法的固有缺陷制約了其傳動(dòng)精度及加工精度的提高。為突破現(xiàn)有弧齒錐齒輪加工機(jī)制，以提高弧齒錐齒輪加工精度，進(jìn)而以提高傳動(dòng)精度為目標(biāo)，研究球漸開(kāi)線(xiàn)齒形曲面的通用五軸數(shù)控加工技術(shù)。然而復(fù)雜曲面各點(diǎn)幾何特征的非一致性導(dǎo)致五軸銑削過(guò)程刀具切削面積具有時(shí)變性，從而引起銑削力的劇烈波動(dòng)，影響加工質(zhì)量、刀具壽命，甚

2、至導(dǎo)致機(jī)床振動(dòng)，如何在提高球面漸開(kāi)線(xiàn)弧齒錐齒輪制造效率情況下減小銑削力波動(dòng)以提高該類(lèi)零件的加工質(zhì)量是該領(lǐng)域一項(xiàng)亟需解決的問(wèn)題。本文突破傳統(tǒng)專(zhuān)用機(jī)床加工方法實(shí)現(xiàn)特種傳動(dòng)曲面五軸數(shù)控機(jī)床切齒方法，并建立一種基于主軸轉(zhuǎn)速及刀具切削面積的新型五軸加工銑削力預(yù)測(cè)模型以完成特種傳動(dòng)曲面加工主軸轉(zhuǎn)速優(yōu)選，進(jìn)而在表面粗糙度的影響規(guī)律研究的基礎(chǔ)上的工藝參數(shù)優(yōu)化，具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　首先，根據(jù)球漸開(kāi)數(shù)學(xué)方程及弧齒錐齒輪成形原理準(zhǔn)確完成特種傳動(dòng)曲面

3、參數(shù)化建模，建模時(shí)依次導(dǎo)入球漸開(kāi)線(xiàn)數(shù)學(xué)模型、添加齒輪尺寸參數(shù)、掃掠齒廓并旋轉(zhuǎn)變換、陣列，其中掃掠齒廓并旋轉(zhuǎn)變換為建模難點(diǎn);依照特種傳動(dòng)曲面的幾何特征，在UG的加工模塊環(huán)境下，設(shè)計(jì)以側(cè)刃驅(qū)動(dòng)體方式走刀的加工軌跡，并且根據(jù)模型大小對(duì)齒形面和齒根采用不同大小的刀具;初選五軸數(shù)控機(jī)床加工工藝參數(shù)主軸轉(zhuǎn)速且切深和進(jìn)給量采取經(jīng)驗(yàn)參數(shù)值以完成特種傳動(dòng)曲面的五軸銑削加工。
　　其次，分析球頭銑刀的切觸狀態(tài)，經(jīng)過(guò)對(duì)切削刃曲線(xiàn)方程的研究完成實(shí)際加工中

4、切削過(guò)程的MATLAB仿真，分析并計(jì)算每時(shí)刻切觸區(qū)域的范圍，根據(jù)切深、進(jìn)給量、曲面幾何特征、切削刃曲線(xiàn)計(jì)算切削厚度，經(jīng)過(guò)切削厚度對(duì)切削高度的積分計(jì)算，建立刀具切削面積的數(shù)學(xué)模型;設(shè)計(jì)并加工了具有特種傳動(dòng)曲面特征的實(shí)驗(yàn)載體，測(cè)得不同主軸轉(zhuǎn)速下銑削力變化的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)濾波處理后，最后以主軸轉(zhuǎn)速和刀具切削面積為變量完整地得出新型銑削力預(yù)測(cè)模型的顯式關(guān)系式。
　　最后，在主軸轉(zhuǎn)速優(yōu)選情況下，檢測(cè)不同工藝參數(shù)下加工的表面粗糙度，進(jìn)而得出最佳的