螺旋锥齿轮热致齿面加工误差建模及实验验证

摘要

为了研究五轴数控铣齿机热误差对螺旋锥齿轮齿面误差的影响，基于传统铣齿机的加工原理与啮合理论，构建展成法铣齿加工运动模型和螺旋锥齿轮齿面方程，并利用旋转投影法推得理论齿面的离散点坐标．通过构建五轴数控铣齿机与传统铣齿机的运动等效关系，获得齿面离散点对应的各运动轴坐标．基于多体理论和热特性实验数据，建立五轴数控铣齿机的空间热误差模型，求得机床末端刀尖点-工件的相对误差，进而构建机床热误差与螺旋锥齿轮齿面误差的映射关系，获得齿面预测误差．现场试切实验表明，预测误差与实测值之间的均方根误差为2.57μm，齿面偏差的整体变化趋势基本一致，所提出的方法能够预测机床热误差影响下的螺旋锥齿轮齿面误差．

关键词

螺旋锥齿轮 / 啮合原理 / 齿面误差方程 / 多体理论