绿色高速干切滚齿工艺理论与关键技术

《绿色高速干切滚齿工艺理论与关键技术(精)》在国家863高技术研究发展计划项目(2012AA040107)、国家自然科学基金项目(51475058)、教育部新世纪很好人才计划(NCET-13-0628)等资助下，主要研究了高速干切滚齿工艺理论与关键技术。其主要内容包括：高速干切滚齿工艺技术概论、成形机理、系统切削热传递模型及温度场控制技术、有限元及实验分析，高速干切滚齿机床开发的关键技术、高速干切滚刀开发的关键技术、高速于切滚齿工艺参数优化及其系统开发，系统热变形误差理论与补偿、艺碳排放计算及碳效率评估等。本书基于高速干切数控滚齿工艺，对其相关基础理沦和关键技术进行了较为系统地阐述，力求概念准确，易于理解，并符合工程实际。可供从事齿轮制造工艺或绿色制造方向的研究人员或工程技术人员参考，也可作为高等院校机械制造及其自动化专业研究生或本科生的选修教材。

第1章 高速干切滚齿工艺技术概论
1.1 滚齿工艺技术的发展历程
1.1.1 滚齿机床技术的发展现状及趋势
1.1.2 滚刀技术的发展现状及趋势
1.2 高速干切滚齿工艺技术产生的背景及意义
1.2.1 绿色制造战略背景
1.2.2 齿轮高效绿色制造的产业需求
第2章 高速干切滚齿工艺的成形机理
2.1 圆柱齿轮滚切多刃断续切削空间成形数学模型
2.1.1 齐次坐标变换原理——建模数学工具
2.1.2 滚刀几何结构的参数化数学模型
2.1.3 滚齿机床的空间运动学模型
2.1.4 圆柱齿轮滚切多刃断续切削空间成形界面
2.2 高速干切滚齿过程切屑三维几何数值计算及其特征分析
2.2.1 高速干切滚齿过程切屑三维几何数值计算方法
2.2.2 高速干切滚齿切屑三维几何特征分析
2.3 基于切屑几何的动态滚切力数值计算及分析
2.3.1 Kienzle—Vector切削力经验公式
2.3.2 高速干切滚齿工艺滚切力数值计算原理
2.3.3 高速干切滚齿工艺滚切力仿真与实验分析
2.4 齿面包络波纹形貌数值计算及分析
2.4.1 渐开线圆柱齿轮理论齿面的数学模型
2.4.2 高速干切滚齿工艺齿面包络波纹形貌数值计算
2.4.3 滚切工艺参数对齿面包络波纹形貌的影响规律
第3章 高速干切滚齿工艺系统切削传递模型及温度场控制技术
3.1 高速干切滚齿工艺系统切削热生成机理
3.2 高速干切滚齿工艺系统切削热传递模型
3.2.1 机床加工系统切削热三阶段热传递思想
3.2.2 高速干切滚齿工艺系统切削热传递过程
3.2.3 高速干切滚齿工艺系统切削热传递关系模型与热传递方程
3.3 高速干切滚齿工艺系统切削热分布规律
3.3.1 高速干切滚齿加工过程仿真分析
3.3.2 切削热在高速干切滚齿工艺系统中的分布
3.4 高速干切滚齿工艺系统温度场控制方法
3.4.1 高速干切滚齿工艺系统温度场控制基础理论
3.4.2 基于热传递模型的干切滚刀温度场控制方法
3.4.3 基于热传递模型的机床加工空问温度场控制方法
第4章 高速干切滚齿有限元仿真及实验分析
4.1 高速干切滚齿仿真基础理论
4.1.1 高速干切滚齿有限元控制方程
4.1.2 齿轮材料流动应力模型
4.1.3 金属材料分离准则
4.1.4 刀齿.切屑摩擦特性模型
4.1.5 高速切削加工热传导方程
4.2 高速干切滚齿仿真模型及实验设计
4.2.1 DEFORM.3 D及仿真分析过程
4.2.2 高速干切滚齿仿真基础模型的建立
4.2.3 高速干切滚齿过程仿真实验设计
4.3 高速干切滚齿仿真及实验分析
4.3.1 高速干切滚齿切屑变形仿真与实验结果分析
4.3.2 高速干切滚齿切削力及切削应力分析
4.3.3 滚切温度场仿真与实验结果分析
4.3.4 影响高速干切滚齿性能的参数分析
第5章 高速干切滚齿机床开发的关键技术
5.1 高速干切滚齿机床总体设计
5.1.1 高速干切滚齿机床动力学计算
5.1.2 高速干切滚齿机床结构布局设计
5.1.3 高速干切滚齿机床电气、液压、气动及润滑系统总体设计
5.2 高速、重载荷滚刀主轴及工作台设计与制造
5.2.1 高速、重载荷滚刀主轴传动系统设计方案
5.2.2 高速、重载荷工作台传动系统设计方案
5.3 高速干切滚齿机床新型结构床身
5.3.1 床身结构设计
5.3.2 适应高速干切滚齿工艺的新型床身材料
5.4 高速干切滚齿机床辅助系统
5.4.1 排屑系统
5.4.2 自动上下料机械手
第6章 高速干切滚刀开发的关键技术
6.1 高速干切滚刀几何结构设计
6.1.1 高速干切滚刀几何结构设计准则
6.1.2 高速干切滚刀几何结构主要参数的确定
6.1.3 高速干切滚刀几何结构设计案例
6.2 高速干切滚刀基体及涂层材料
6.2.1 高速干切滚刀基体材料选择及性能分析
6.2.2 高速干切滚刀涂层工艺关键技术
6.2.3 高速干切滚刀涂层材料选择及性能分析
6.3 高速干切滚刀制造的关键工艺
6.3.1 高速干切滚刀的粗加工
6.3.2 高速干切滚刀的热处理
6.3.3 高速干切滚刀的精加工
6.4 高速干切滚刀质量检测与评价
6.4.1 高速干切滚刀的表面形貌检测与评价
6.4.2 高速干切滚刀的切削刃型检测与评价
6.4.3 高速干切滚刀的涂层厚度、涂层-基体结合质量的检测与评价
6.4.4 高速干切滚刀综合力学性能检测与评价
第7章 高速干切滚齿工艺参数优化及其系统开发
7.1 高速干切滚齿工艺参数概述
7.1.1 高速干切滚齿工艺参数常用表示符号
7.1.2 齿轮工件基本参数
7.1.3 高速干切滚刀基本参数
7.1.4 高速干切滚齿机床参数
7.1.5 高速干切滚齿切削工艺参数
7.2 高速干切滚齿工艺参数优化模型
7.2.1 国内外研究现状
7.2.2 高速干切滚齿工艺参数优化模型
7.2.3 工艺参数优化系统开发
7.2.4 应用案例
第8章 高速干切滚齿工艺系统热变形误差理论与补偿
8.1 高速干切滚齿工艺系统热变形误差理论
8.1.1 基于多体系统理论的高速干切滚齿机床热变形误差建模
8.1.2 机床热变形与滚齿加工误差的映射关系
8.2 高速干切滚齿工艺系统热变形误差实验
8.2.1 实验平台构建
8.2.2 机床热变形误差实验
8.3 高速干切滚齿工艺系统热变形误差补偿
8.3.1 高速干切滚齿工艺系统热变形误差补偿原理
8.3.2 基于多元线性回归的热变形误差模型
第9章 高速干切滚齿工艺碳排放计算及碳效率评估
9.1 高速干切滚齿工艺碳排放量化方法
9.1.1 高速干切滚齿工艺碳排放评价体系
9.1.2 高速干切滚齿工艺碳效率评价指标
9.2 高速干切滚齿工艺碳排放及碳效率经济效益分析
参考文献