韩军,段荣鑫,张磊,王静

(内蒙古科技大学 机械工程学院,内蒙古包头 014010)

薄壁齿圈作为行星减速器中的重要零件,存在加工难度大、加工精度要求高的困难,而插齿刀作为齿圈加工中常用的刀具,插齿刀几何参数的合理设计与选择,直接影响着加工过程中插削力的大小,减小插削力对于薄壁齿圈齿形精度的提升发挥着重大的作用。

近年来,国内外学者对于切削刀具的研究做出了很大的努力。赵晓滨通过研究齿轮刀具的设计理论和设计方法,改进刀具的几何角度,提高了切削加工效率和齿轮加工质量,延长刀具的使用寿命[1]。蒲新明基于三维实时切削模型的切削仿真数据,采用曲面响应法建立了镍基高温合金Inconel718车削过程中的切削为及切削温度预测模型,基于MATLAB计算平台使用多目标遗传算法优化了工艺参数[2]。于金运用多元非线性回归技术建立变形量单目标优化数学模型,采用遗传算法,以薄壁件的加工变形为目标函数对铣刀几何参数进行优化,最终获得了加工变形量最小时的最优几何参数值[3]。

国内外对于车刀和铣刀的研究比较多,但是在插齿刀的研究大多还停留在传统的设计理论和设计方法上,本文采用响应面近似模型对插齿刀的前角、后角与插削力的关系进行近似模型的建立,以插削力最小为目标函数,通过多岛遗传算法对插齿刀前角、后角进行优化,减小了插齿加工过程中插削力过大造成的齿形精度不高的问题。……