杨  萌

(陕西国防工业职业技术学院，陕西 西安710300)

作者简介：杨萌（1986—）,女，讲师，硕士，主要研究方向为汽车应用技术，yangmeng2329@sina.com.

摘要：针对传统汽车圆柱齿轮精加工过程存在动态扰动、误差收敛控制较差，导致齿轮加工的稳定性及准确性较差、评估方法的可靠性较差的问题，提出基于虚拟环境的汽车圆柱齿轮精加工过程可靠性评估方法。构建汽车圆柱齿轮精加工工件表面稳定性控制参数辨识模型以及刀齿运动调控函数。分析刀齿振动引起的动态扰动因素，获取动态扰动特征，完成汽车圆柱齿轮加工表面稳定性调控及优化。在此基础上提取加工过程可靠性评估的状态参量，并对加工状态参量误差进行收敛分析。以工件特征、工序安排等为控制约束对象，结合虚拟视景仿真技术实现汽车圆柱齿轮精加工过程可靠性评估。仿真结果表明，采用该方法进行汽车圆柱齿轮精加工过程评估可靠性较好，加工误差较小。

关键词：虚拟环境；汽车；圆柱齿轮；精加工；可靠性评估

中图分类号：TG501   文献标识码：A   文章编号：2095-509X(2020)04-0116-04

随着机械精加工技术的快速发展，人们对汽车圆柱齿轮精加工过程的可靠性提出了更高的要求。对汽车圆柱齿轮精加工过程进行评估和加工精度寻优，能够提高汽车圆柱齿轮的加工精度，因此汽车圆柱齿轮精加工过程评估方法受到人们的广泛重视［1］。目前已有相关学者对汽车圆柱齿轮精加工过程评估方法进行了研究，并取得了一定的研究成果［2］。文献［3］提出一种基于切削稳定性约束下的汽车圆柱齿轮精加工铣削参数优化方法，通过设置机床、工件毛坯和刀具参数，引入模糊控制方法，对汽车圆柱齿轮精加工过程中的铣削参数进行控制，从而达到优化参数的目的，然而该方法在加工过程中各分目标权重的自适应配置较差，导致加工误差较大；文献［4］将蒙特卡罗随机有限元方法(MCSFEM)与应力-强度干涉理论相结合，提出一种新的可靠性评估方法，采用随机有限元法分析研究对象的疲劳接触应力分布，在此基础上，利用应力-强度干涉理论实现了评估研究，然而该方法的研究结果误差较大。

针对上述问题，本文提出基于虚拟环境的汽车圆柱齿轮精加工过程可靠性评估方法。通过构建齿轮刀齿运动调控函数、分析动态扰动特征、采用颤振稳定域及表面位置误差调节方法，优化汽车圆柱齿轮精加工的切削参数，提取加工过程可靠性评估的状态参量，使加工状态参量误差达到收敛的目的，并采用虚拟视景仿真技术，实现汽车圆柱齿轮精加工过程可靠性评估。