超声侧铣渐开线齿廓表面完整性研究

摘要

为改善齿轮的表面质量、提高残余压应力及表面硬度，进而延长齿轮疲劳寿命，将超声纵振引入齿轮加工过程，设计超声纵振铣削正交试验，探究超声铣削工艺参数对18CrNiMo7-6齿形试样表面粗糙度、表层硬度和残余应力场分布的影响规律。采用灰色关联法开展工艺参数多目标优化，确定最优工艺参数，并测试该参数下工件的表面完整性。结果表明：与普通铣削相比，超声纵振铣削加工后工件平均表面粗糙度显著降低，残余压应力、表面硬度分别提升21.6%、15.6%和5.9%,且加工表面形成利于改善表面质量的波浪状纹理；最优工艺参数下，工件表面完整性水平与磨削工艺相当，且残余压应力和表面硬度优于磨削工艺。

关键词

超声振动 / 渐开线齿廓 / 正交试验 / 表面粗糙度

基金资助

国家自然科学基金重点项目(U1804254;12432004)