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成形磨齿齿形误差分析鸿，张金，黄筱调袁(南京工业大学机械与动力工程学院，南京210009)袁鸿摘要:大模数齿轮是航天、造船、工程机械等设备的重要零件;精度等级的提高是齿轮加工的核心问题，而精度提高的途径是尽可能的减少误差。成形法磨削齿轮的过程中影响齿轮加工精度的因素有很多;分析以成形磨削斜齿轮为例，对砂轮截形偏移、砂轮安装角度误差、砂轮与工件的中心距误差及砂轮修整等因素引起的齿形误差进行了分析，找到了各因素影响齿形误差的基本规律，研究结果可用于大模数数控成形磨齿机的设计与制造及提高齿轮加工精度。关键词:成形磨削;斜齿轮;齿形误差;数值分析中图分类号:TH132.41文献标识码:A文章编号:1003-8728(2011)12-2141-05AnalysisontheTeethProfileErrorofForm-grindingTeethYuanHong，ZhangJin，HuangXiaotiao(SchoolofMechanicalandPowerEngineering，NanjingUniversityofTechnology，Nanjing21009)Abstract:Thegeariswidelyusedinaerospace，shipbuildingandconstructionmachineryindustries．Thequalityofgearisprimarilydecidedbyaccuracygrade，thegeargrindingisoneofmeanstoincreasesgearaccuracy．Therearemanyfactorsaffectingthegearprecisionintheprocessofformgrindinggear．Toformgrindinggears，forexam-ple，thefactorsincludethecross-sectionofvariablewheel，theerrorofwheelmountingangle，theerrorofcenterdistanceofthegrindingwheelandwork-pieceandtheerrorofgrindingwheeltranslationwereanalyzedtofindthefactorsaffectingthelawoferrorofthetoothprofile．TheresultscouldbeusedtothedesignandmanufactureofthelargemoduleCNCgearprofilegrinderandimprovethegearprecision．Keywords:formgrinding;helicalgear;toothprofileerror;numericalanalysis成形法磨削加工齿轮是齿轮精加工的方法之一。在成形磨齿过程中，影响齿轮磨削加工精度的原因很多，为了加工出所需精度的齿轮，在磨削前要将各加工工艺参数调整到合理的范围内，因此对加工中可能产生齿形误差的各项因素必须进入深入分析:文献［1］根据磨削加工过程，对成形砂轮廓形修形误差、砂轮与齿轮的相对位置误差引起的齿形误差及偏心率对磨削固有频率的影响进行了分析，但只是对调整参数中的单项误差因素所引起的齿形误差进行了分析和仿真，然而在实际的加工参数调整中多种误差因素是同时存在的，磨削出的实际齿形误差也基本上是有多因素综合引起的。文献［2］对锥面砂轮磨齿轮磨齿齿形误差产生的原因进行了分析，通过试验拟合出磨齿齿形误差与工艺参数间的关系式，找到了各主要工艺因素影响齿形误差的规律:磨削深度f的增加会使得齿形误差增大较快。在其他条件一定的情况下，工作台的进给量VC的增加，会加大金属磨除率，但同时减小了包络线的密度，从而导致齿形误差的加大;此外齿形误差也随着砂轮冲程数N的增大而减小;包络线密度的增大及增加砂轮的修正次数，改善砂轮的几何形貌和锋锐程度对齿形误差减小的有利的。文献［3］给出了磨齿误差组成结构图，如图1所示。从齿轮检测图入手，通过对齿形图、齿向图的分析，得出砂轮影响齿轮精度的误差主要来自砂轮修整机构、砂轮的安装;工件安装误差会产生齿圈径向跳动、单个齿距误差、齿距累积误差等。收稿日期:2010-12-01基金项目:江苏省自然科学基金项目(BK2008374)资助作者简介:袁鸿(1978－)，讲师，博士，研究方向为数字化设计与制造研究，yuanhong@njut．edu．cn机械科学与技术第30卷2142图1磨齿误差组成结构图从图1可以看出，机床误差在周期性误差中是独立分支，在整体误差分析中，该误差是不可消除误差。除了上述几种误差，影响磨削齿轮精度的误差还包括磨削过程中的发热问题，机床构件的弹性变形