数控滚齿机滚削仿真及误差分析文献综述
2020-04-07 16:06:13
文 献 综 述
前言
齿轮被广泛地应用于机械设备的传动系统中,滚齿是应用最广的切齿方法,传统的机械滚齿机床机械结构非常复杂,其加工出来的齿轮精度不高,而且费时费力,大大降低了劳动生产率。数控滚齿机的出现,大大提高了齿轮加工能力和加工效率。但现状数控滚齿机的主流,仍然是德国西门子、日本的发那科公司等。我国的数控滚齿机仍然处在没有拥有自主产权是核心技术,缺少国际竞争力。
注意到以上问题,我们只有在了解数控滚齿的工作方式及其误差的基础之上,才能发展属于我们自己的数控滚齿机技术。
正文
随着数控技术的发展,出现的1~3个轴数控化的滚齿机,其中一部分采用伺服电机数字化控制。直到20世纪80年代,世界上才出现真正意义的六轴数控滚齿机。在过去的20年中,数控滚齿机的发展可以划分为4代。
第一代数控滚齿机的工件轴合滚刀轴等采用传统的蜗杆涡轮副传动,速度依然较低,蛋精度有所提高。随着刀具技术的发展,切削线速度有了很大的提高,原来的滚齿机已不能满足刀具的高速切削要求,于是更快的第二代数控滚齿机诞生,其工件轴合滚刀轴采用齿轮副传动,速度有很大的提高,格里森凤凰牌125GH是第二代数控滚齿机的代表。第三代数控滚齿机是以全直驱动技术的利用为特征,工件轴合滚刀轴的直接驱动实现了真正意义的全闭环控制。直驱技术的使用保证了高速度,电子齿轮箱合机械间隙的数控补偿,保证了高精度。第四代数控滚齿机,GENESIS 130H采用了”三合一”的人造大理石床身#8212;#8212;这一只有在高精度磨床上才使用的床身。同时,GENESIS 130H还应用了快速上下料机构、干切技术、快速换夹具、人性化的人机界面、安全集成模块等最新技术。
我国的数控技术的发展存在很大的不足之处,缺乏实事求是的科学精神,忽视了数控机床本身的技术特点。发展规律,没有实事求是地制定数控机床发展的规划、盲目性大。缺乏系统深入的科研工作,难以对各种技术资料进行积累、设计方法陈旧、仅靠类比仿进行产品设计,既缺乏创新的基本理论、又缺乏丰富的生产实际经验。对高效自动化机床的刚度、震动、热变形、噪音、精度补偿等基础技术缺乏深入研究。对各类机床加工工艺、布局、结构、导轨、主轴卡具等应用技术有缺乏认真试验,难以创新设计出优质适销的先进产品。
所以,对于数控滚齿机滚削仿真及误差分析是非常重要的,这是我们去学习了解和开发新机床的基础。在生产过程中,对于齿轮这种精密工件的加工肯定或多或少的存在误差,我们今天的目的就是通过仿真及误差分析来找出这些误差的来源。然后再通过对误差的原因及客观因素的分析,来找出减小,乃至消除误差的方法,从而得到精度更高,工艺水平更好的齿轮。进而从机床上着手来改进或者创新机床,提高我们数控机床的制造水平,以此来追赶甚至超越发达国家,达到国家基础工业的发展。
只有从寻找问题,发现问题,解决问题这一条线索来提高,我们才不会去盲目的发展。只有扎实的基础,才会有更好的发展。空中楼阁只是过眼云烟,虽然漂亮,但只会存在很短的时间。所以对于数控滚齿机,我们只有深入全面的了解它的优点,更重要的是它存在的不足之处,我们才能在改进的基础上去寻求更好的发展,而不是直接去仿造。