[发明专利]一种内啮合强力珩齿基于珩削力平稳控制的珩削控制方法

说明书

本发明涉及一种内啮合强力珩齿基于珩削力平稳控制的珩削控制方法，属于机械加工工艺技术领域。操作步骤如下：根据内啮合强力珩齿加工工艺，建立珩齿加工过程的动力学模型；根据珩齿加工过程的动力学模型，计算珩齿加工过程的时变珩削力；根据数控内啮合强力珩齿机结构，构建珩齿加工主要轴的控制系统动力学模型；基于调节轴向进给速度的珩削力单闭环实时控制方法，对珩齿加工过程中的时变珩削力进行实时控制，实现平稳珩削；基于调节轴向进给速度和径向进给量的珩削力双闭环实时控制方法，对珩齿加工过程中的时变珩削力进行实时控制，实现平稳珩削。本发明实现了珩齿加工过程中时变珩削力的计算与实时控制，为珩齿加工过程的平稳珩削提供了理论依据和控制方法。

技术领域

本发明属于机械加工工艺技术领域，具体涉及一种内啮合强力珩齿基于珩削力平稳控制的珩削控制方法。

技术背景

齿轮作为机构间传递运动和动力的工业基础通用零部件，被广泛运用于机床、汽车、航空航天、军事装备等行业领域，目前大多数齿轮在热处理后常采用磨齿和珩齿等精加工工艺。随着新能源汽车的飞速发展，珩齿加工因其珩磨后的齿轮降噪性能明显、齿面残余应力大和抗疲劳特性强等特点而受到越来越多的应用，如何提高珩磨后的齿面质量也成为了越来越重要的问题。

内啮合强力珩齿是目前常用的珩齿加工工艺，它的加工过程相当于是一对交错轴斜齿轮的啮合运动。珩齿加工过程中，珩削力由于啮合过程会产生连续振荡，当振荡幅度过大时就会严重影响加工精度，降低齿面质量甚至缩短机床寿命。因此，控制珩齿加工过程中的珩削力，使得珩削过程更加平稳具有重要意义。

发明内容

为了对珩齿加工过程中的时变珩削力进行实时控制，实现平稳珩削，本发明提供一种内啮合强力珩齿基于珩削力平稳控制的珩削控制方法。

根据内啮合强力珩齿加工工艺，建立珩齿加工过程的动力学模型，计算珩齿加工过程的时变珩削力，根据数控内啮合强力珩齿机结构，构建珩齿加工主要轴的控制系统动力学模型，提出基于调节轴向进给速度的珩削力单闭环实时控制方法和基于调节轴向进给速度和径向进给量的珩削力双闭环实时控制方法，对珩齿加工过程中的时变珩削力进行实时控制，实现平稳珩削。

一种内啮合强力珩齿基于珩削力平稳控制的珩削控制方法适用于内啮合强力珩齿加工工艺，所用数控内啮合强力珩齿机共有七个运动轴：珩磨轮回转轴C₁、工件回转轴C₂、珩磨轮径向进给轴X、珩磨轮轴向进给轴Z₁、珩磨轮底座摆动轴B、珩磨轮倾角摆动轴A、工件齿轮底座轴向辅助运动轴Z₂；

平稳珩削控制操作步骤如下：

(1)建立珩齿加工过程的动力学模型

以珩磨轮为研究对象，根据集中参数法，建立珩磨轮的动力学模型，公式如下：

以工件齿轮为研究对象，根据集中参数法，建立工件齿轮的动力学模型，公式如下：