刘艺繁 阎春平 倪恒欣 牟 云

重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆,400030

0 引言

高速干切滚齿加工是一种符合齿轮加工发展方向的加工技术，相比传统湿式滚齿加工，高速干切滚齿的加工效率明显提高，同时避免了切削液的使用，加工过程更加环保[1]。高速干切滚齿加工过程中，切削热量高且释放不均匀，工艺参数的调整会影响加工刀具与工件的受热分布情况，进而影响加工能耗、刀具寿命和加工质量[2]，故需要研究高速干切滚齿加工过程中刀具寿命、加工效率、加工能耗、工件质量等与工艺参数之间的关系，在延长刀具寿命的同时，降低加工能耗、加工时间与加工成本，实现高速干切滚齿加工特性的最优化[3]。

目前国内外学者针对滚齿加工参数优化研究的主要目标包括加工时间、切削精度、切削振动、刀具寿命及加工成本等。KANE等[4]建立滚齿加工参数与加工成本的函数模型，对滚刀转速和进给量进行了优化。KARPUSCHEWSKI等[5]通过试验研究了加工参数对滚刀刀具磨损、刀具寿命的影响规律，并将其用于提高齿轮的加工精度，得到最优的滚刀转速和进给量范围。YANG等[6]分析切削热传递三阶段，以滚刀转速、进给量和空气流速等加工参数为变量，建立面向切削时间和切削热量的优化模型。SANT’ANNA等[7]构建了滚刀冲击频率与加工参数的优化函数模型，通过试验分析加工参数对滚齿切削振动的影响规律。SUN等[8]应用改进粒子群算法建立了滚齿加工工艺参数与齿轮几何偏差的关系模型，通过减小最小齿形几何误差来提高齿轮加工精度。……