赵可，刘琼，王涛

（1.国网宜昌供电公司，湖北 宜昌 443000；2.宜昌市机电工程学校，湖北 宜昌 443111；3.三峡大学 机械与材料学院，湖北 宜昌 443002）

0 引言

数控插齿机是加工齿轮的重要工艺装备，它采用先进的数控系统及伺服电机控制圆周、径向进给，主要用于加工直齿圆柱齿轮，尤其在加工内齿圈多联齿轮等，具有滚齿加工所不具备的优势［1］。齿轮是机械工业中重要的基础传动元件，具有恒功率输出、承载能力大、传动效率高、使用寿命长、传动比稳定、结构紧凑等优点。由于齿轮在机械传动中的重要作用及其形状的复杂性，它的设计、制造水平已成为一个国家现代工业技术水平的标志之一，也是各国学术界和企业界关注和研究的热点所在。因此，本文利用现代设计方法研究数控插齿机床的相关技术，并对其结构进行优化和改进，提升其性能。

1 床身有限元模型的建立

1.1 床身三维模型的建立与网格划分

数控插齿机床身的主要材料为HT250，该材料在常温下的物理特性参数如表1 所示。

表1 机床床身材料物理特性参数

图1 简化后的床身三维模型

工程中的床身有很多细小的结构如螺栓孔、小的凸台等，如果不做简化则在划分有限元网格时会得到畸变的网格，虽然局部的几何细节对整个分析结果影响不大，但是会增加计算的复杂度和时间［2］，所以本文对床身做以下简化：1）去掉所有细小的螺孔和其他圆孔；2）忽略部分圆弧过渡和小的倒角。简化后在Pro/E 软件中建立的模型如图1 所示。……