基于多体系统理论的螺旋锥齿轮磨床的分析与建模的误差[外文翻译].doc

附件C：译文

基于多体系统理论的螺旋锥齿轮磨床的分析与建模的误差
陈书涵 严宏志 明兴祖

中国长沙市中南大学机械与电气工程学院 邮编 410083
中国株洲市湖南科技大学机械工程学院 邮编 412008

摘要：把六轴数控螺旋锥齿轮磨床作为对象，用多体系统理论和Denavit-Hartenberg均匀转化矩阵的方法来建立磨床综合误差模型，并用实验来验证实际的模型。此外，在砂轮工具坐标系统中，当砂轮围绕C轴转动，沿着X轴，Y轴转动的时候对六自由度的误差进行模拟。讨论这些误差对螺旋锥齿轮啮合空间，螺旋角，螺距，齿廓的影响。仿真结果表明，当砂轮沿着X轴和Y轴移动的时候角误差的范围是-0.1484弧度到-0.2419弧度。当砂轮沿着X轴平移的时候产生的误差范围是0.8660微米到3.6053微米。这些角度和平移误差对螺旋角，螺距，齿厚和啮合空间产生重大的影响。

关键词：六轴；磨床；螺旋锥齿轮；误差模型；分析。

1绪论
在美国的格里森大学，德国的克林伯格大学，瑞士的厄利空大学之后，第一台六轴数控螺旋锥齿轮磨床于2002年在中国的中南大学被制造出来。但是制造的磨床在加工精度上与美国，德国和瑞士制造的六轴数控机床存在着差距。
目前，在提高螺旋锥齿轮加工精度的研究中，主要研究齿轮齿面误差的反向调整修正技术。对螺旋锥齿轮磨床的加工误差和误差与螺旋锥齿轮磨床加工精度的关系研究很少，但是对加工中心，2轴数控机床，3轴数控机床等等的研究时非常普遍的。为了提高加工的质量，通常在加工中选择保守的切削参数，因而只能很少的提高生产力。而采取误差补偿是一种有效的解决方案。在建立机械误差模型时，多体系统理论和热媒被广泛应用于建立具有几何误差和热变形的完整的误差模型。此外，已经在对动态神经网络模型，自适应模型，以及和有关这些模型的热误差模型进行讨论，研究。因此，应用多体系统理论和热媒这些技术理论，六轴数控螺旋锥齿轮磨床的综合误差模型被建立起来。用百分比的形式对误差对齿轮啮合空间，齿轮的螺旋角，齿轮齿廓等方面所造成的的影响进行了分析。这对提高6轴数控螺旋锥齿轮磨床的加工精度和误差补偿提供了理论依据。

2螺旋锥齿轮磨床拓扑结构的描述