车齿工艺过程切削力和温度动态特性仿真分析
Simulation Analysis of Cutting Force and Temperature Dynamic Characteristics During Gear Skiving Process
- 机械传动 2022年46卷第7期 页码：121-125
- 作者机构：
1.重庆交通大学 机电与车辆工程学院， 重庆 400074
2.重庆机床（集团）有限责任公司， 重庆 401336
- 作者简介：
李钢（1995— ），男，重庆人，硕士研究生；研究方向为机械设计制造及其自动化。
陈永鹏（1987— ），男，重庆人，博士研究生，副教授；研究方向为绿色制造，绿色制造工艺与装备。
- 基金信息：国家重点研发计划(2020YFE0201000)
DOI：10.16578/j.issn.1004.2539.2022.07.018
中图分类号：
扫 描 看 全 文
李钢,陈永鹏,杨勇.车齿工艺过程切削力和温度动态特性仿真分析[J].机械传动,2022,46(07):121-125.
Li Gang,Chen Yongpeng,Yang Yong.Simulation Analysis of Cutting Force and Temperature Dynamic Characteristics During Gear Skiving Process[J].Journal of Mechanical Transmission,2022,46(07):121-125.
李钢,陈永鹏,杨勇.车齿工艺过程切削力和温度动态特性仿真分析[J].机械传动,2022,46(07):121-125. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.07.018.
Li Gang,Chen Yongpeng,Yang Yong.Simulation Analysis of Cutting Force and Temperature Dynamic Characteristics During Gear Skiving Process[J].Journal of Mechanical Transmission,2022,46(07):121-125. DOI： 10.16578/j.issn.1004.2539.2022.07.018.
摘要
基于空间交错轴双自由度啮合原理，其材料去除过程复杂，切削力和切削温度在切削过程中动态变化。建立了车齿工艺有限元仿真分析模型，通过对比分析，确定了适用于车齿工艺仿真分析的工件材料本构模型和断裂准则，实现了切削力和切削温度动态变化过程的准确预测；在此基础上，分析了不同车齿刀角速度和轴向进给量对三向切削力和切削温度的影响。研究结果可以为车齿工艺分析和优化提供方法支撑。
Abstract
Based on the principle of double-degree-of-freedom meshing with interleaved axes in space， the material removal process is complicated，and the cutting force and temperature change dynamically during the cutting process. Thus，a finite element simulation analysis model of the gear skiving process is established，and the constitutive model and fracture criterion of the workpiece material suitable for the simulation analysis of the gear skiving process are determined through comparison and analysis，so as to realize the accurate prediction of the dynamic change process of the cutting force and the cutting temperature. On this basis， the influence of different tool speeds and axial feed rates on the three-direction cutting force and cutting temperature is analyzed. The research results can provide method support for the analysis and optimization of the gear skiving technology.
关键词
车齿工艺有限元切削力切削温度
Keywords
Gear skiving technologyFinite elementCutting forceCutting temperature
references
吴晓强，王鹏，王利华，等.圆柱齿轮剐齿技术发展［J］.工具技术，2017，51（1）：3-8.
WU Xiaoqiang，WANG Peng，WANG Lihua，et al.Development of cylindrical gear cutting technology［J］.Tool Technology，2017，51（1）：3-8.
刘鸿梁，陈永鹏，李聪波，等.车齿工艺过程切屑几何数值仿真与分析［J］.现代制造工程，2021（5）：105-110.
LIU Hongliang，CHEN Yongpeng，LI Congbo，et al.Numerical simulation and analysis of chip geometry during tooth turning process［J］.Modern Manufacturing Engineering，2021（5）：105-110.
邱忠良，王思明.多因素影响下刮齿加工齿廓参数研究［J］.机械传动，2020，44（11）：162-165.
QIU Zhongliang，WANG Siming.Research on tooth profile parameters of scraping processing under multiple factors［J］.Journal of Mechanical Transmission，2020，44（11）：162-165.
TACHIKAWA T，IBA D，KURITA N，et al.Basic study on calculation of cutting forces useful for reducing vibration in skiving［J］.Journal of Mechanical Design，2017，139（10）：104501.
MCCLOSKEY P，KATZ A，BERGLIND L，et al.Chip geometry and cutting forces in gear power skiving［J］.CIRP Annals- Manufacturing Technology，2019，68（1）：109-112.
VARGAS B，ZAPF M，KLOSE J，et al.Numerical modelling of cutting forces in gear skiving［J］.Procedia CIRP，2019，82：455-460.
GUO Z，MAO S M，HUYAN L，et al.Research and improvement of the cutting performance of skiving tool［J］.Mechanism and Machine Theory，2018，120：302-313.
REN Z W，FANG Z L，ARAKANE T，et al.Parametric modeling of uncut chip geometry for predicting crater wear in gear skiving［J］.Journal of Materials Processing Technology，2021，290：116973.
ONOZUKA H，TAYAMA F，HUANG，et al.Cutting force model for power skiving of internal gear［J］.Journal of Manufacturing Processes，2020，56（1）：1277-1285.
GUO E K，REN N F，LIU Z L，et al.Influence of sensitive pose errors on tooth deviation of cylindrical gear in power skiving［J］.Advances in Mechanical Engineering，2019，11（4）：1-12.
GUO E K，REN N F，REN X D，et al.An efficient tapered tool having multiple blades for manufacturing cylindrical gears with power skiving［J］.The International Journal of Advanced Manufacturing Technology，2019，102（9/10/11/12）：2823-2832.
YIDIZ A，KURT A，YAGMUR S.Finite element simulation of drilling operation and theoretical analysis of drill stresses with the deform-3D［J］.Simulation Modelling Practice and Theory，2020，104：102153.
占刚，何林，蒋宏婉.断裂准则对AISI-1045切削仿真的影响及选择［J］.组合机床与自动化加工技术，2016（4）：16-20.
ZHAN Gang，HE Lin，JIANG Hongwan.The influence and selection of fracture criterion on AISI-1045 cutting simulation［J］.Modular Machine Tool and Automatic Processing Technology，2016（4）：16-20.
0
浏览量
5
下载量
0
CSCD
- 网络PDF下载
- Meta-XML下载
- BibTeX下载
- Endnote下载
- RefMan 下载
- NoteExpress下载
- NoteFirst下载
关联资源
相关文章
相关作者
相关机构
- 技术支持由北京北大方正电子有限公司提供 豫ICP备05013835号-5
京公网安备11010802024621 - 本系统建议在Chrome、 IE9+ 以上版本浏览器阅读本站内容，360浏览器请切换至极速模式
- Cookies帮助我们提供服务并提供个性化体验。使用本网站，即表示您同意我们使用Cookies