一种降低内齿强力珩齿珩削径向力大小的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107186287A(43)申请公布日2017.09.22(21)申请号201710595358.7(22)申请日2017.07.20(71)申请人合肥工业大学地址230009安徽省合肥市包河区屯溪路193号(72)发明人夏链孙超鸿韩江袁彬王东岭陈鹏(74)专利代理机构合肥金安专利事务所34114代理人金惠贞(51)Int.Cl.B23F19/05(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图3页(54)发明名称一种降低内齿强力珩齿珩削径向力大小的方法(57)摘要本发明涉及降低珩削径向力的方法。操作步骤如下：1.针对被加工齿轮的珩齿加工工艺，提取影响珩削径向力大小的珩齿工艺参数，设计珩齿工艺参数组合，进行珩齿加工实验，监测得到珩削径向力大小；2.根据珩齿工艺参数组合和珩削径向力的大小通过响应曲面非线性拟合法构建珩削径向力数学模型；3.基于狼群算法，添加加工节拍约束条件，对珩齿工艺参数进行优化，得到最优化珩齿工艺参数；本发明降低了珩削径向力的大小，为实际珩齿工艺参数选择和珩削径向力的降低提供了理论依据。CN107186287ACN107186287A权利要求书1/1页1.一种降低内齿强力珩齿珩削径向力大小的方法，其特征在于操作步骤如下：(1).针对被加工齿轮的珩齿加工工艺，提取影响珩削径向力大小的珩齿工艺参数，设计珩齿工艺参数组合，进行珩齿加工实验，监测得到珩削径向力大小；(2).根据珩齿工艺参数组合和珩削径向力的大小通过响应曲面非线性拟合法构建珩削径向力数学模型；(3).基于狼群算法，添加加工节拍约束条件，对珩齿工艺参数进行优化，得到最优化珩齿工艺参数。2.根据权利要求1所述的一种降低内齿强力珩齿珩削径向力大小的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述被加工齿轮的模数mn为1<mn<3、齿数N为15<N<100、螺旋角β为20°<β<50°；所述珩齿工艺参数为工件齿轮转速C2、珩磨轮每行程的径向进给量fX、珩磨轮轴向进给速度fZ；所述珩齿加工实验，采用Box-Behnken试验设计方法设计珩齿加工试验方案，监测获得珩削径向力大小。3.根据权利要求1所述的一种降低内齿强力珩齿珩削径向力大小的方法，其特征在于：步骤(2)中，所述珩削径向力数学模型如下：222y(x)＝β0+β1x1+β2x2+β3x3+β11x1+β22x2+β33x3+β12x1x2+β13x1x3+β23x2x3+ε上式中，y(x)为珩削径向力大小，x1、x2、x3分别代表三种珩齿工艺参数，ε为附加常量，β0、β1、β2、β3、β11、β22、β33、β12、β13、β23分别为各个珩齿工艺参数及各工艺参数的交互作用所对应的影响系数。4.根据权利要求1所述的一种降低内齿强力珩齿珩削径向力大小的方法，其特征在于：步骤(3)中，所述的对珩齿工艺参数进行优化过程中，基于狼群算法，添加加工节拍约束条件，根据所述珩齿工艺参数组合和所建立的珩削径向力预测数学模型，确定最优化工艺参数。2CN107186287A说明书1/5页一种降低内齿强力珩齿珩削径向力大小的方法技术领域[0001]本发明属于机械加工工艺技术领域，具体涉及一种降低内齿强力珩齿珩削径向力大小的方法。背景技术[0002]表征珩削加工过程的众多参量中，珩削力是极其重要的参量之一，也是研究珩齿珩削加工过程的重要内容。珩削力对珩削接触区的温度、珩磨轮的使用寿命、磨削比能、工件表面加工质量等均会产生极大的影响，珩削力的变化不仅可以反映珩削过程中珩磨轮与加工工件的相互作用，在一定情况下还可以用于预测被磨工件的表面质量和磨削变质层的深度，能够有效地评价珩削质量的高低，同时通过改变珩削工艺参数，降低珩削力可以提高珩磨轮的使用寿命，减少加工成本。因此，研究珩削过程中的珩削力变化规律，分析影响珩削力的因素，并对其进行控制，能够有效提高珩削质量和珩磨轮使用寿命。内啮合强力珩齿实际加工过程中，在加工一定数量的工件之后，操作人员根据监测到的径向力大小，估计珩削力的大小，进而决定是否需要修磨珩磨轮。随着加工工件数目的增多，由于珩磨轮磨粒的钝化、磨屑在磨粒间隙中的积累，使得珩削力成倍增加。因此建立精确的径向力预测模型，利用优化方法对工艺参数进行优化，对生产加工有重要意义。目前已有学者基于中心复合试验设计来进行工艺参数的布置，然后中心复合试验设计所设定的工艺参数会超出布置的范围，容易造成机床的损伤，还有学者利用遗传算法对工艺参数进行优化，但对于复杂多峰值的目标函数，优化结果会陷入局部最优，不能得到实际全局最优解。故无法预测内齿珩轮强力珩齿珩削径向力的大小并选出最优的工艺参数组合使珩削径向力最佳。发明内容[0003]鉴于现有技术存在的不足之处，本发明提供一种降低内齿强力