本文關鍵詞：高精度鼓形漸開線凸輪加工理論與技術研究

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【摘要】：超精密齒輪在航空航天、精密機械、國防等領域具有重要的應用價值,其齒廓精度是超精密漸開線齒輪的一項重要評價指標。具有較高齒廓精度的漸開線樣板作為漸開線的實體基準,可用于檢定齒輪測量儀或三坐標測量機漸開線的測量精度。而制約漸開線制造精度的提高在于磨齒設備展成系統(tǒng)精度和齒廓加工工藝。漸開線凸輪是凸輪—擋板式磨齒機展成系統(tǒng)中最為精密的元件之一,鼓形漸開線凸輪與擋板配合可以有效消除邊緣嚙合現(xiàn)象,改善凸輪與擋板的安裝適應性,增加磨齒系統(tǒng)的展成剛度,以提高超精密齒輪和高精度漸開線樣板的齒廓加工精度。本文基于漸開線最佳成型原理,設計鼓形量微調(diào)機構和錐面砂輪修整機構,以磨削加工高精度鼓形漸開線凸輪,并通過磨削漸開線樣板作了驗證試驗。 首先,研究了雙滾輪-雙導軌機械式展成機構的高精度鼓形漸開線凸輪磨削原理,重點分析了導軌波形平面度和磨削接觸位置等誤差對加工和測量精度的影響,建立了砂輪直徑、凸輪寬度、砂輪錐角以及砂輪軸向夾角等參數(shù)與鼓形量的數(shù)學模型。 其次,針對鼓形量與砂輪頭架參數(shù)的映射關系,利用上、下楔塊微調(diào)原理,并在彈性聯(lián)軸器軸夾角許可的范圍創(chuàng)新設計了鼓形量連續(xù)微調(diào)機構；并通過研究端面內(nèi)錐砂輪的修整特性設計相應的砂輪修整器。 探討了鼓形量大小與漸開線凸輪齒廓精度和允許安裝偏擺角之間的關系來優(yōu)化齒向修鼓的量值。通過對漸開線凸輪組件的精密裝配和調(diào)平衡,導軌面的精密研磨,圓柱測頭測量位置調(diào)整等方式來最大程度的減少誤差源。 最后,搭建裝置并優(yōu)化磨削工藝,通過對漸開線凸輪的磨削和測試,數(shù)據(jù)表明精磨后的漸開線凸輪,有4μm左右的齒向鼓度,齒廓形狀偏差在展長區(qū)間內(nèi)小于0.5μm；并將精化后的鼓形漸開線凸輪應用于Y7125精密磨齒機上,進行漸開線樣板精密磨削加工,得到樣板的齒廓形狀偏差不超過1.2μm。
【關鍵詞】：鼓形 漸開線凸輪 精密磨削 齒廓偏差
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TH132.47
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-22
• 1.1 漸開線凸輪的研究現(xiàn)狀10-17
• 1.1.1 漸開線的成型方法10-15
• 1.1.2 漸開線凸輪的加工方法15-17
• 1.2 漸開線面修形方法及評價測量17-19
• 1.2.1 漸開線面齒向修形原理及應用17-18
• 1.2.2 齒向修形的測量和評價18-19
• 1.3 本文的研究內(nèi)容與意義19-22
• 2 鼓形漸開線凸輪磨削裝置改進22-36
• 2.1 鼓形漸開線凸輪磨削原理23-27
• 2.1.1 內(nèi)錐砂輪磨削鼓形漸開線凸輪原理23-25
• 2.1.2 磨削接觸位置偏差引起的加工誤差分析25-27
• 2.2 漸開線展成機構27-28
• 2.3 鼓形量調(diào)整機構28-30
• 2.3.1 調(diào)整機構的組成28-29
• 2.3.2 鼓形量調(diào)整原理29-30
• 2.4 砂輪磨削與修整機構30-31
• 2.5 鼓形量值的研究分析31-34
• 2.5.1 齒輪鼓形量修形計算31-32
• 2.5.2 漸開線凸輪鼓形量探討32-34
• 2.6 本章小結34-36
• 3 漸開線凸輪測量裝置誤差分析和測量不確定度評定36-50
• 3.1 漸開線凸輪測量裝置簡介36-39
• 3.1.1 漸開線凸輪測量裝置測量原理36-37
• 3.1.2 漸開線凸輪測量裝置的組成37-39
• 3.2 導軌平面度對測量的影響39-44
• 3.2.1 平面度誤差的數(shù)學模型39-42
• 3.2.2 平面度誤差對測量精度影響42-44
• 3.3 漸開線凸輪測量裝置測量不確定度的評定44-48
• 3.3.1 測量不確定度的評價方法44
• 3.3.2 數(shù)學模型和主要不確定度來源44
• 3.3.3 主要不確定度的評定44-48
• 3.3.4 合成標準不確定度48
• 3.3.5 擴展不確定度的評定48
• 3.4 本章小結48-50
• 4 鼓形漸開線凸輪磨削和測量實驗50-63
• 4.1 相關測量實驗50-55
• 4.1.1 導軌面精密研磨50-51
• 4.1.2 漸開線凸輪組件的靜平衡51-52
• 4.1.3 漸開線凸輪測量裝置調(diào)整52-53
• 4.1.4 測頭導軌直線度測量比較53-55
• 4.2 精密磨削實驗55-56
• 4.2.1 實驗準備55
• 4.2.2 磨削相關參數(shù)及磨削工藝55-56
• 4.2.3 磨削注意事項56
• 4.3 測試結果及分析56-62
• 4.3.1 鼓形量測試結果56-58
• 4.3.2 漸開線凸輪測試結果對比分析58-60
• 4.3.3 漸開線樣板測試結果對比分析60-62
• 4.4 本章小結62-63
• 結論63-64
• 參考文獻64-66
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況66-67
• 致謝67-68

【參考文獻】

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本文編號：1020202