绿色高速干切滚齿工艺理论与关键技术PDF电子书下载

第1章 高速干切滚齿工艺技术概论 2

1.1滚齿工艺技术的发展历程 2

1.1.1滚齿机床技术的发展现状及趋势 2

1.1.2滚刀技术的发展现状及趋势 3

1.2高速干切滚齿工艺技术产生的背景及意义 5

1.2.1绿色制造战略背景 5

1.2.2齿轮高效绿色制造的产业需求 7

第2章 高速干切滚齿工艺的成形机理 11

2.1圆柱齿轮滚切多刃断续切削空间成形数学模型 11

2.1.1齐次坐标变换原理——建模数学工具 11

2.1.2滚刀几何结构的参数化数学模型 14

2.1.3滚齿机床的空间运动学模型 25

2.1.4圆柱齿轮滚切多刃断续切削空间成形界面 30

2.2高速干切滚齿过程切屑三维几何数值计算及其特征分析 32

2.2.1高速干切滚齿过程切屑三维几何数值计算方法 32

2.2.2高速干切滚齿切屑三维几何特征分析 35

2.3基于切屑几何的动态滚切力数值计算及分析 39

2.3.1 Kienzle Vector切削力经验公式 39

2.3.2高速干切滚齿工艺滚切力数值计算原理 40

2.3.3高速干切滚齿工艺滚切力仿真与实验分析 42

2.4齿面包络波纹形貌数值计算及分析 44

2.4.1渐开线圆柱齿轮理论齿面的数学模型 45

2.4.2高速干切滚齿工艺齿面包络波纹形貌数值计算 47

2.4.3滚切工艺参数对齿面包络波纹形貌的影响规律 50

第3章 高速干切滚齿工艺系统切削热传递模型及温度场控制技术 54

3.1高速干切滚齿工艺系统切削热生成机理 54

3.2高速干切滚齿工艺系统切削热传递模型 55

3.2.1机床加工系统切削热三阶段热传递思想 55

3.2.2高速干切滚齿工艺系统切削热传递过程 57

3.2.3高速干切滚齿工艺系统切削热传递关系模型与热传递方程 59

3.3高速干切滚齿工艺系统切削热分布规律 65

3.3.1高速干切滚齿加工过程仿真分析 65

3.3.2切削热在高速干切滚齿工艺系统中的分布 70

3.4高速干切滚齿工艺系统温度场控制方法 75

3.4.1高速干切滚齿工艺系统温度场控制基础理论 75

3.4.2基于热传递模型的干切滚刀温度场控制方法 76

3.4.3基于热传递模型的机床加工空间温度场控制方法 81

第4章 高速干切滚齿有限元仿真及实验分析 87

4.1高速干切滚齿仿真基础理论 87

4.1.1高速干切滚齿有限元控制方程 87

4.1.2齿轮材料流动应力模型 88

4.1.3金属材料分离准则 91

4.1.4刀齿-切屑摩擦特性模型 94

4.1.5高速切削加工热传导方程 95

4.2高速干切滚齿仿真模型及实验设计 96

4.2.1 DEFORM-3D及仿真分析过程 96

4.2.2高速干切滚齿仿真基础模型的建立 98

4.2.3高速干切滚齿过程仿真实验设计 105

4.3高速干切滚齿仿真及实验分析 109

4.3.1高速干切滚齿切屑变形仿真与实验结果分析 109

4.3.2高速干切滚齿切削力及切削应力分析 114

4.3.3滚切温度场仿真与实验结果分析 121

4.3.4影响高速干切滚齿性能的参数分析 128

第5章 高速干切滚齿机床开发的关键技术 139

5.1高速干切滚齿机床总体设计 139

5.1.1高速干切滚齿机床动力学计算 139

5.1.2高速干切滚齿机床结构布局设计 141

5.1.3高速干切滚齿机床电气、液压、气动及润滑系统总体设计 145

5.2高速、重载荷滚刀主轴及工作台设计与制造 147

5.2.1高速、重载荷滚刀主轴传动系统设计方案 148

5.2.2高速、重载荷工作台传动系统设计方案 149

5.3高速干切滚齿机床新型结构床身 151

5.3.1床身结构设计 151

5.3.2适应高速干切滚齿工艺的新型床身材料 154

5.4高速干切滚齿机床辅助系统 155

5.4.1排屑系统 155

5.4.2自动上下料机械手 155

第6章 高速干切滚刀开发的关键技术 159

6.1高速干切滚刀几何结构设计 159

6.1.1高速干切滚刀几何结构设计准则 159

6.1.2高速干切滚刀几何结构主要参数的确定 163

6.1.3高速干切滚刀几何结构设计案例 165

6.2高速干切滚刀基体及涂层材料 167

6.2.1高速干切滚刀基体材料选择及性能分析 167

6.2.2高速干切滚刀涂层工艺关键技术 168

6.2.3高速干切滚刀涂层材料选择及性能分析 170

6.3高速干切滚刀制造的关键工艺 172

6.3.1高速干切滚刀的粗加工 172

6.3.2高速干切滚刀的热处理 176

6.3.3高速干切滚刀的精加工 178

6.4高速干切滚刀质量检测与评价 180

6.4.1高速干切滚刀的表面形貌检测与评价 180

6.4.2高速干切滚刀的切削刃型检测与评价 182

6.4.3高速干切滚刀的涂层厚度、涂层-基体结合质量的检测与评价 183

6.4.4高速干切滚刀综合力学性能检测与评价 185

第7章 高速干切滚齿工艺参数优化及其系统开发 188

7.1高速干切滚齿工艺参数概述 188

7.1.1高速干切滚齿工艺参数常用表示符号 188

7.1.2齿轮工件基本参数 189

7.1.3高速干切滚刀基本参数 190

7.1.4高速干切滚齿机床参数 192

7.1.5高速干切滚齿切削工艺参数 193

7.2高速干切滚齿工艺参数优化模型 197

7.2.1国内外研究现状 197

7.2.2高速干切滚齿工艺参数优化模型 197

7.2.3工艺参数优化系统开发 201

7.2.4应用案例 203

第8章 高速干切滚齿工艺系统热变形误差理论与补偿 207

8.1高速干切滚齿工艺系统热变形误差理论 207

8.1.1基于多体系统理论的高速干切滚齿机床热变形误差建模 208

8.1.2机床热变形与滚齿加工误差的映射关系 212

8.2高速干切滚齿工艺系统热变形误差实验 215

8.2.1实验平台构建 215

8.2.2机床热变形误差实验 220

8.3高速干切滚齿工艺系统热变形误差补偿 222

8.3.1高速干切滚齿工艺系统热变形误差补偿原理 222

8.3.2基于多元线性回归的热变形误差模型 223

第9章 高速干切滚齿工艺碳排放计算及碳效率评估 226

9.1高速干切滚齿工艺碳排放量化方法 226

9.1.1高速干切滚齿工艺碳排放评价体系 226

9.1.2高速干切滚齿工艺碳效率评价指标 231

9.2高速干切滚齿工艺碳排放及碳效率经济效益分析 235