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jx341 机工 结构设计 fy rw kt a0

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【JX341】滚齿机工作台结构设计[FY+RW+KT]【5A0】,jx341,机工,结构设计,fy,rw,kt,a0

内容简介：

滚 齿 机 工 作 台 轴 线 漂 移 对 齿 轮 加 工 精 度 的 影 响 葛 宇摘 要 用 滚 齿 机 作 实 验 时 发 现 ,滚 齿 机 工 作 台 轴 线 漂 移 也 会 造 成 齿 轮 大 周 期 误 差 ,而 且 这 种 漂 移 影 响 既 不 等 同 于 几 何 偏心 ,也 不 等 同 于 运 动 偏 心 。 作 者 从 实 践 中 发 现 轴 线 漂 移 现 象 ,并 从 理 论 上 对 其 所 产 生 影 响 进 行 了 分 析 。关 键 词 :滚 齿 机 加 工 轴 线 漂 移 齿 轮 大 周 期 误 差一 、 问 题 的 提 出一 般 认 为 齿 轮 大 周 期 误 差 由 几 何 偏 心 和 运 动 偏 心综 合 造 成 ,是 以 齿 轮 一 周 为 周 期 的 误 差 。 笔 者 在 用 滚齿 机 作 齿 轮 加 工 实 验 时 发 现 加 工 出 的 齿 轮 大 周 期 误 差呈 “ 双 峰 ” 现 象 (见 图 1 ,图 上 数 字 表 示 从 起 始 点 开 始 齿数 ) ,而 不 是 一 般 文 献 中 描 述 的 以 齿 轮 转 一 转 为 周 期 的正 弦 波 图 形 。图 1 齿 轮 大 周 期 误 差由 于 工 件 (见 图 2) 同 轴 度 精 度 很 好 ,并 且 测 量 基准 与 加 工 基 准 一 致 ,因 此 “ 双 峰 ” 误 差 的 产 生 与 安 装 偏心 、 基 准 不 一 致 等 误 差 无 关 。试 验 时 将 工 件 装 在 机 床 上 ,测 量 工 件 外 圆 径 向 跳动 ,测 量 结 果 见 图 3。 由 图 3 可 以 看 出 最 大 径 向 跳 动值 发 生 在 工 件 对 径 处 ,由 于 工 件 外 圆 圆 度 很 好 ,且 径 向跳 动 最 大 值 基 本 上 是 在 对 径 位 置 ,故 可 判 断 图 3 所 示的 径 向 跳 动 实 际 上 是 工 作 台 回 转 一 周 时 ,工 作 台 回 转轴 线 晃 动 在 测 量 位 置 的 反 映 。图 2 齿 坯 试 件图 3 工 件 外 圆 径 向跳 动 测 量 值 二 、 实 验 条 件1. 加 工 机 床 : 机 。2 . 测 量 仪 器 : 8 9 1 测 试 中 心 ,测 量 误 差0. 001. 加 工 工 件 : m = 2 , Z = 73 直 齿 轮 (见 图 2) 。4. 调 整 及 加 工 示 意 图 (见 图 4) 。图 4 加 工 调 整 示 意 图5. 安 装 方 式 : 双 顶尖 。三 、 实 验 理 论 分析所 谓 工 作 台 轴 线 晃动 误 差 ,即 是 滚 齿 机 回 转工 作 台 的 实 际 轴 线 在 理论 轴 线 附 近 的 晃 动 量 ,可 用 傅 立 叶 级 数 来 描 述 。 由 于分 度 蜗 轮 及 工 件 同 以 工 作 台 轴 线 定 心 ,因 此 工 作 台 轴线 的 晃 动 将 造 成 如 下 二 方 面 的 误 差 :1. 引 起 刀 具 与 工 件 中 心 距 脉 动 造 成 误 差参 考 文 献 1 ,工 作 台 轴 线 晃 动 误 差 矢 量 可 表 示为 : a = ea e ( ) n )式 中 a 工 作 台 轴 线 晃 动 误 差 用 P 阶 傅 立 叶 级 数 描 述 的 误 差 值 各 阶 误 差 幅 值 n 各 阶 误 差 初 始 相 角e ( ) 回 转 单 位 矢 量 回 转 角n 傅 立 叶 级 数 中 阶 数 ( n = 1、 2、 P)图 5 范 成 齿 轮 时 传 动误 差 形 成 示 意 图由 于 a 的 存 在 ,使 得 工 件 与 刀 具 之 间中 心 距 产 生 脉 动 ,它 在本 质 上 类 似 于 安 装 偏心 ,但 其 频 率 成 分 要 比安 装 偏 心 复 杂 得 多 。图 5 为 范 成 齿 轮时 传 动 误 差 形 成 示 意12机 械 工 艺 师 2000. 4图 ,其 中 P 为 理 论 啮 合 点 ; L 、 R 表 示 左 、 右 啮 合 线 ;为 齿 轮 啮 合 角 ; 为 范 成 齿 轮 回 转 角 。 由 于 有 a 存在 ,造 成 左 、 右 齿 廓 传 动 误 差 如 下 :左 齿 廓 传 动 误 差 : f ea + )= n ) + )右 齿 廓 传 动 误 差 : f - ea - )= - n ) - )由 上 二 式 可 知 ,引 起 的 径 向 误 差 、 切 向 误 差 为 : f f n ) f f - n ) 讨 论 二 种 特 殊 情 况 :1)当 n = 0 时 (即 相 当 于 工 作 台 安 装 偏 心 ) a = o e ( )这 时 轴 线 晃 动 误 差 轨 迹 为 圆 ,圆 心 即 为 理 论 回 转中 心 如 图 6a 所 示 。 这 种 情 况 引 起 的 传 动 误 差 与 安 装偏 心 完 全 相 同 。此 时 ,传 动 误 差 为 : f o + ) f - o - )2)当 n = 1 时 (即 类 似 前 述 的 实 验 ) a = o + a1 1 + ) e ( )为 简 化 起 见 ,剔 除 安 装 偏 心 影 响 ,设 0 且 不 考虑 初 始 相 角 。 则 : a = a1 e ( )轴 线 晃 动 误 差 轨 迹 仍 为 圆 ,但 圆 心 已 移 到 X 轴 上如 图 6b 所 示 ,此 时 ,传 动 误 差 为 :图 6 轴 线 晃 动误 差 轨 迹 f a1 + )= 2 + ) + f - 2 - ) - 径 向 、 切 向 误 差 为 : 1 可 见 ,传 动 误 差 、 径 向 误 差 、 切 向 误 差 均 出 现二 次 误 差 成 分 。2. 引 起 分 度 蜗 论 与 蜗 杆 中 心 距 动 造 成 误 差根 据 参 考 文 献 1 、 2 ,经 过 推 导 ,由 于 脉 动引 起 分 度 蜗 轮 回 转 不 均 匀 ,造 成 工 件 节 圆 半 径 误 差 为 : R = C n ) 工 件 节 圆 半 径 分 度 蜗 轮 节 圆 半 径左 齿 廓 传 动 误 差 : 2o 廓 传 动 误 差 : - 2o 误 差 : f r = 0切 向 误 差 : 2 2o 看 出 ,此 时 差 类 似 于 运 动 偏 心 性 质 。分 别 讨 论 二 种 情 况1)当 n = 1 时 ,即 实 验 所 示 情 形左 齿 廓 传 动 误 差 : - 12 + 1 ) + 2 右 齿 廓 传 动 误 差 : - 误 差 : f r = 0切 向 误 差 : - 2 C a0 12 2 + 1 ) + 2 传 动 误 差 中 包 含 有 二 次 误 差 成 分 。2)当 n 1 时 - 1( n + 1) + n + 1( n - 1) + n - 0 C - 1( n + 1) + n + 1( n - 1) + n 由 上 式 可 以 看 出 ,当 n 1 ,此 时 阶幅 值 为 1、 1。 当 n 增 大 时 ,幅 值 将 迅 速 衰 减 ,这说 明 主 轴 晃 动 误 差 通 过 分 度 蜗 轮 渠 道 引 起 的 传 动 误 差和 切 向 误 差 ,在 n 较 小 时 ,即 为 大 周 期 误 差 时 ,才 比 较显 著 ,而 其 高 次 误 差 幅 值 迅 速 衰 减 ,对 传 动 误 差 、 切 向误 差 影 响 甚 微 。3. 动 误 差 的 综 合由 于 a 引 起 的 上 述 二 项 误 差 最 终 反 映 到 工 件 传动 误 差 上 的 综 合 效 果 ,为 它 们 的 线 性 叠 加 。 即 :左 传 动 误 差 f 械 工 艺 师 2000. 4刘兴才一种薄壁衬套加工及其夹具设计薄 壁 衬 套 是 某 型 航空 发 动 机 火 焰 筒 上 的 一个 零 件 ,加 工 难 度 较 高(材 料 为 属 铁 镍 基 高 温 合 金 ) 。 为 了加 工 出 符 合 图 样 要 求 的零 件 ,必 须 编 制 合 理 的工 艺 线 路 ,并 设 计 必 要的 夹 具 。一 、 衬 套 的 主 要技 术 要 求如 图 1 所 示 ,衬 套的 几 何 尺 寸 及 公 差 ,表面 粗 糙 度 都 有 较 高 的 要求 。 在 加 工 完 后 还 须 进行 热 处 理 渗 铝 。二 、 衬 套 的 加 工工 艺 分 析由 于 衬 套 的 材 料 是铁 镍 基 高 温 合 金 ,此种 合 金 具 有 良 好 的 抗 氧化 性 ,有 高 的 塑 性 和 韧 性 ,足 够 的 热 强 性 和 良 好 的 热 疲劳 性 ,是 一 种 难 加 工 材 料 。 由 图 1 可 知 ,当 完 成 两 外 圆和 内 部 形 状 加 工 后 ,衬 套 的 壁 较 薄 ,受 力 差 ,内 部 空 间位 置 也 较 小 。 要 加 工 出 2 18 齿 时 = 18. 25由 图 3、 图 4 可 知 ,加 工 试 件 时 外 圆 径 向 跳 动 由 0增 加 至 + 1 (对 应 于 10 齿 位 置 ) 时 ,加 工 区 对 应 加 工 的各 齿 右 齿 面 持 续 减 薄 ,至 65 齿 为 最 低 ;同 样 ,外 圆 径 向跳 动 由 0 增 加 至 + 1 (对 应 50 齿 位 置 ) 时 ,加 工 区 对 应加 工 各 齿 右 齿 面 持 续 减 薄 ,至 32 齿 为 最 低 ,这 正 好 与图 1 误 差 曲 线 的 二 个 低 洼 区 相 对 应 。 同 理 ,也 可 分 析出 误 差 曲 线 的 二 个 高 区 。 既 然 一 条 连 续 误 差 曲 线 中 存在 二 个 高 点 及 二 个 低 点 ,那 么 可 以 肯 定 这 条 误 差 曲 线中 存 在 二 次 谐 波 ,这 就 说 明 工 作 台 轴 线 晃 动 误 差 会 造成 齿 轮 “ 多 峰 ” (即 多 次 谐 波 )的 大 周 期 误 差 。 与 理 论 分析 相 吻 合 。五 、 结 论综 上 所 述 ,滚 齿 机 工 作 台 回 转 轴 线 晃 动 将 对 齿 轮大 周 期 误 差 造 成 影 响 ,而 且 此 轴 线 晃 动 的 低 频 成 分 对周 节 累 积 误 差 造 成 影 响 尤 甚 。 当 n = 1 时 ,即 造 成 如图 1 所 示 的 双 峰 特 征 图 形 ,在 齿 轮 加 工 机 床