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弧齿锥齿轮的制造质量对机械设备的传动可靠性、噪声、运动精度和使用有着重要的影响，其加工技术一直受到国内外专家的广泛关注和研究。螺旋锥齿轮制造装备的进步与螺旋锥齿轮制造质量的提高密切相关，我国在切齿技术的研究和铣齿机的开发上与西方发达国存在较大差距。由于缺乏切削力等基础理论研究数据，铣齿机的设计仍与国外同规格设备相似。因此，有必要在现有技术的基础上研究齿轮切削的基础理论。本文将对加工过程中的铣削力和柱模进行分析，主要研究内容如下:1)提出了瞬时未变形切削宽度和厚度的计算方法，并结合Johnson-Cook材料本构方程对剪切区的流动应力进行了预测。基于锥齿轮切削理论，推导了粗铣弧齿锥齿轮的铣削力模型。用Matlab编制了计算程序，根据仿真结果分析了切削速度和进给量对铣削力的影响。弧齿锥齿轮2)基于动态大切削力，设计了螺旋锥齿轮数控螺旋锥齿轮铣齿机X、Y、Z三个方向的进给系统，针对伺服电机，建立了丝杠和轴承选择的计算方法，提出了机床床身和立柱设计的改进方案。
3)利用SolidWorks软件对立柱进行建模，在ANSYS Workbench中生成有限元模型，在切齿状态下对立柱进行模态分析。研究了切削力、外壁厚度和内板加强件厚度对静动态特性的影响。在此基础上，对色谱柱进行了优化。4)基于建立的铣削力模型，进行了切削实验，测量了不同切削条件下的动态驱动扭矩值，研究了切削速度、进给量等参数对动态切削力的影响。将数控系统显示的驱动扭矩转化为动态切削力后，与Matlab仿真结果进行对比，验证所建立的铣削力模型的正确性。弧齿锥齿轮
