论文部分内容阅读
推土机在工程机械领域属于低速重载设备,主要适用于工程项目中的场地清理或平整,开挖深度不大的基坑以及回填,推筑高度不大的路基等工作。其终传动齿圈模数一般至少在10mm以上,轮齿表面硬度在55~62HRC左右,齿面硬化层深度在2~3mm左右,属于硬齿面齿轮,通常采用齿面刮削工艺加工。在工程机械齿轮制造领域,齿轮刮削技术的发展已经成熟,被国内外广泛采用。进入21世纪以来,伴随着工程机械行业的快速发展,国内的工程机械制造业出现持续快速增长的势头。根据推土机齿轮制造企业的生产现状,进行齿轮刮削加工关键技术研究,对提升整个国内工程机械行业齿轮制造水平有着深远而现实意义。本文首先对齿轮滚齿加工原理进行了详细介绍,然后通过构造滚齿切削运动模型,研究渐开线齿廓的形成机理并对滚齿加工过程进行力学分析,为后续滚齿误差特性分析提供了依据。其次从机床-刀具-工件整个工艺系统全面分析了影响淬硬齿面滚齿误差的因素,开展了硬齿面滚齿误差的特性研究,并结合山推股份公司现有齿轮制造能力,主要从硬质合金滚刀刃磨质量和滚齿定位工装优化设计两个方面来有效提升硬齿面齿轮的加工精度,同时还提出了一些控制硬齿面滚齿误差的有效措施。然后对刮削工艺中滚刀边齿参与切削的情况进行了分析,通过建立滚刀边齿切削数学模型,计算两种极限状态下滚刀安全距离和滚刀窜刀长度,并通过运用Matlab开发了滚刀安全距离计算软件,计算出了不同工件不同类型滚刀下的滚刀安全距离。通过加工对比分析,滚刀的窜刀范围进一步增大,滚刀单次刃磨后加工工件数量明显增加,同时降低了滚刀单件加工费用。紧接着以山推股份公司生产的SD16推土机终传动的渐开线直齿圆柱齿轮为研究对象,开展可转位滚刀技术研究,在该工艺研究中,创造性地将可转位滚刀应用于大模数淬硬齿轮的齿面加工工艺中,该工艺的成功运用,提高了加工精度,并且稳定在齿轮8级精度,降低了单件加工成本,齿面粗糙度可稳定达到1.61μm,切削效率提升40%以上。最后对论文及实验的整体工作进行了总结,并对未来硬齿面加工趋势进行了展望,本文所做的工作为今后齿轮加工技术研究提供了大量的理论依据和解决问题的办法并且在实际生产中得到了应用。