《綠色高速干切滾齒工藝?yán)碚撆c關(guān)鍵技術(shù)》在國家863高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目（2012AA040107）、國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（51475058）、教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才計(jì)劃（NCET—13—0628）等資助下，主要研究了高速干切滾齒工藝?yán)碚撆c關(guān)鍵技術(shù)。其主要內(nèi)容包括：高速干切滾齒工藝技術(shù)概論、成形機(jī)理、系統(tǒng)切削熱傳遞模型及溫度場(chǎng)控制技術(shù)、有限元及實(shí)驗(yàn)分析，高速干切滾齒機(jī)床開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)、高速干切滾刀開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)、高速于切滾齒工藝參數(shù)優(yōu)化及其系統(tǒng)開發(fā)，系統(tǒng)熱變形誤差理論與補(bǔ)償、藝碳排放計(jì)算及碳效率評(píng)估等。
《綠色高速干切滾齒工藝?yán)碚撆c關(guān)鍵技術(shù)》基于高速干切數(shù)控滾齒工藝，對(duì)其相關(guān)基礎(chǔ)理淪和關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了較為系統(tǒng)地闡述，力求概念準(zhǔn)確，易于理解，并符合工程實(shí)際�？晒⿵氖慢X輪制造工藝或綠色制造方向的研究人員或工程技術(shù)人員參考，也可作為高等院校機(jī)械制造及其自動(dòng)化專業(yè)研究生或本科生的選修教材。
干式切削技術(shù)是為適應(yīng)全球日益高漲的環(huán)保要求和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略而發(fā)展起來的一項(xiàng)綠色切削加工技術(shù)。，從20世紀(jì)90年代開始，干式切削技術(shù)在各國工業(yè)界和學(xué)術(shù)界引起廣泛的關(guān)注。目前工業(yè)發(fā)達(dá)的歐洲、美國和日本等的干式切削技術(shù)已成功應(yīng)用到了生產(chǎn)領(lǐng)域，并取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
齒輪是汽車、艦船、航空航天、冶金、風(fēng)電等行業(yè)的關(guān)鍵基礎(chǔ)傳動(dòng)零部件。目前我國齒輪行業(yè)總體銷售額達(dá)2000多億人民幣，已形成龐大的產(chǎn)業(yè)。滾切加工是齒輪齒部成形的主要切削工藝，滾切過程材料去除量大，需要消耗大量的切削油。而切削油及其油霧是車間、生態(tài)環(huán)境污染及操作者身體健康危害的主要源頭。另據(jù)統(tǒng)計(jì)，濕式齒輪加工中消耗的切削油及切削油附加裝置的費(fèi)用約占加工成本的20%。我國目前既是齒輪第一生產(chǎn)大國，也是滾齒機(jī)床第一生產(chǎn)大國，但在綠色高速干切工藝與裝備領(lǐng)域仍處于探索階段。
具有綠色制造特征的高速干切滾齒工藝將成為齒輪加工的未來發(fā)展趨勢(shì)，并具有廣闊的市場(chǎng)前景。隨著我國節(jié)能減排戰(zhàn)略的深入推廣和廣大企業(yè)環(huán)保意識(shí)的提高，高速干切滾齒工藝技術(shù)與裝備的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化推廣將成為我國齒輪加工行業(yè)未來發(fā)展的必然趨勢(shì)。
本書的編著基于“十二五”“863”計(jì)劃項(xiàng)目“齒輪高速干式滾切工藝關(guān)鍵技術(shù)與裝備”（課題編號(hào)：2012AA040107）及國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目“齒輪綠色高速干切滾齒工藝性能優(yōu)化基礎(chǔ)理論與實(shí)驗(yàn)研究”（項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：51475058）的研究?jī)?nèi)容，匯集了重慶大學(xué)、重慶機(jī)床（集團(tuán)）有限責(zé)任公司以及重慶工具廠有限責(zé)任公司在以上項(xiàng)目中的部分研究成果，希望為從事綠色化制造的研究人員及生產(chǎn)人員等提供參考，為我國國產(chǎn)機(jī)床向綠色化、干切化方向發(fā)展提供一些推動(dòng)力。
第1章 高速干切滾齒工藝技術(shù)概論
1．1 滾齒工藝技術(shù)的發(fā)展歷程
1．1．1 滾齒機(jī)床技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)
1．1．2 滾刀技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)
1．2 高速干切滾齒工藝技術(shù)產(chǎn)生的背景及意義
1．2．1 綠色制造戰(zhàn)略背景
1．2．2 齒輪高效綠色制造的產(chǎn)業(yè)需求
第2章 高速干切滾齒工藝的成形機(jī)理
2．1 圓柱齒輪滾切多刃斷續(xù)切削空間成形數(shù)學(xué)模型
2．1．1 齊次坐標(biāo)變換原理——建模數(shù)學(xué)工具
2．1．2 滾刀幾何結(jié)構(gòu)的參數(shù)化數(shù)學(xué)模型
2．1．3 滾齒機(jī)床的空間運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
2．1．4 圓柱齒輪滾切多刃斷續(xù)切削空間成形界面
2．2 高速干切滾齒過程切屑三維幾何數(shù)值計(jì)算及其特征分析
2．2．1 高速干切滾齒過程切屑三維幾何數(shù)值計(jì)算方法
2．2．2 高速干切滾齒切屑三維幾何特征分析
2．3 基于切屑幾何的動(dòng)態(tài)滾切力數(shù)值計(jì)算及分析
2．3．1 Kienzle-Vector切削力經(jīng)驗(yàn)公式
2．3．2 高速干切滾齒工藝滾切力數(shù)值計(jì)算原理
2．3．3 高速干切滾齒工藝滾切力仿真與實(shí)驗(yàn)分析
2．4 齒面包絡(luò)波紋形貌數(shù)值計(jì)算及分析
2．4．1 漸開線圓柱齒輪理論齒面的數(shù)學(xué)模型
2．4．2 高速干切滾齒工藝齒面包絡(luò)波紋形貌數(shù)值計(jì)算
2．4．3 滾切工藝參數(shù)對(duì)齒面包絡(luò)波紋形貌的影響規(guī)律
第3章 高速干切滾齒工藝系統(tǒng)切削傳遞模型及溫度場(chǎng)控制技術(shù)
3．1 高速干切滾齒工藝系統(tǒng)切削熱生成機(jī)理
3．2 高速干切滾齒工藝系統(tǒng)切削熱傳遞模型
3．2．1 機(jī)床加工系統(tǒng)切削熱三階段熱傳遞思想
3．2．2 高速干切滾齒工藝系統(tǒng)切削熱傳遞過程
3．2．3 高速干切滾齒工藝系統(tǒng)切削熱傳遞關(guān)系模型與熱傳遞方程
3．3 高速干切滾齒工藝系統(tǒng)切削熱分布規(guī)律
3．3．1 高速干切滾齒加工過程仿真分析
3．3．2 切削熱在高速干切滾齒工藝系統(tǒng)中的分布
3．4 高速干切滾齒工藝系統(tǒng)溫度場(chǎng)控制方法
3．4．1 高速干切滾齒工藝系統(tǒng)溫度場(chǎng)控制基礎(chǔ)理論
3．4．2 基于熱傳遞模型的干切滾刀溫度場(chǎng)控制方法
3．4．3 基于熱傳遞模型的機(jī)床加工空問溫度場(chǎng)控制方法
第4章 高速干切滾齒有限元仿真及實(shí)驗(yàn)分析
4．1 高速干切滾齒仿真基礎(chǔ)理論
4．1．1 高速干切滾齒有限元控制方程
4．1．2 齒輪材料流動(dòng)應(yīng)力模型
4．1．3 金屬材料分離準(zhǔn)則
4．1．4 刀齒．切屑摩擦特性模型
4．1．5 高速切削加工熱傳導(dǎo)方程
4．2 高速干切滾齒仿真模型及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
4．2．1 DEFORM．3 D及仿真分析過程
4．2．2 高速干切滾齒仿真基礎(chǔ)模型的建立
4．2．3 高速干切滾齒過程仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
4．3 高速干切滾齒仿真及實(shí)驗(yàn)分析
4．3．1 高速干切滾齒切屑變形仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4．3．2 高速干切滾齒切削力及切削應(yīng)力分析
4．3．3 滾切溫度場(chǎng)仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
4．3．4 影響高速干切滾齒性能的參數(shù)分析
第5章 高速干切滾齒機(jī)床開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)
5．1 高速干切滾齒機(jī)床總體設(shè)計(jì)
5．1．1 高速干切滾齒機(jī)床動(dòng)力學(xué)計(jì)算
5．1．2 高速干切滾齒機(jī)床結(jié)構(gòu)布局設(shè)計(jì)
5．1．3 高速干切滾齒機(jī)床電氣、液壓、氣動(dòng)及潤滑系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
5．2 高速、重載荷滾刀主軸及工作臺(tái)設(shè)計(jì)與制造
5．2．1 高速、重載荷滾刀主軸傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
5．2．2 高速、重載荷工作臺(tái)傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
5．3 高速干切滾齒機(jī)床新型結(jié)構(gòu)床身
5．3．1 床身結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
5．3．2 適應(yīng)高速干切滾齒工藝的新型床身材料
5．4 高速干切滾齒機(jī)床輔助系統(tǒng)
5．4．1 排屑系統(tǒng)
5．4．2 自動(dòng)上下料機(jī)械手
第6章 高速干切滾刀開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)
6．1 高速干切滾刀幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
6．1．1 高速干切滾刀幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則
6．1．2 高速干切滾刀幾何結(jié)構(gòu)主要參數(shù)的確定
6．1．3 高速干切滾刀幾何結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)案例
6．2 高速干切滾刀基體及涂層材料
6．2．1 高速干切滾刀基體材料選擇及性能分析
6．2．2 高速干切滾刀涂層工藝關(guān)鍵技術(shù)
6．2．3 高速干切滾刀涂層材料選擇及性能分析
6．3 高速干切滾刀制造的關(guān)鍵工藝
6．3．1 高速干切滾刀的粗加工
6．3．2 高速干切滾刀的熱處理
6．3．3 高速干切滾刀的精加工
6．4 高速干切滾刀質(zhì)量檢測(cè)與評(píng)價(jià)
6．4．1 高速干切滾刀的表面形貌檢測(cè)與評(píng)價(jià)
6．4．2 高速干切滾刀的切削刃型檢測(cè)與評(píng)價(jià)
6．4．3 高速干切滾刀的涂層厚度、涂層-基體結(jié)合質(zhì)量的檢測(cè)與評(píng)價(jià)
6．4．4 高速干切滾刀綜合力學(xué)性能檢測(cè)與評(píng)價(jià)
第7章 高速干切滾齒工藝參數(shù)優(yōu)化及其系統(tǒng)開發(fā)
7．1 高速干切滾齒工藝參數(shù)概述
7．1．1 高速干切滾齒工藝參數(shù)常用表示符號(hào)
7．1．2 齒輪工件基本參數(shù)
7．1．3 高速干切滾刀基本參數(shù)
7．1．4 高速干切滾齒機(jī)床參數(shù)
7．1．5 高速干切滾齒切削工藝參數(shù)
7．2 高速干切滾齒工藝參數(shù)優(yōu)化模型
7．2．1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
7．2．2 高速干切滾齒工藝參數(shù)優(yōu)化模型
7．2．3 工藝參數(shù)優(yōu)化系統(tǒng)開發(fā)
7．2．4 應(yīng)用案例
第8章 高速干切滾齒工藝系統(tǒng)熱變形誤差理論與補(bǔ)償
8．1 高速干切滾齒工藝系統(tǒng)熱變形誤差理論
8．1．1 基于多體系統(tǒng)理論的高速干切滾齒機(jī)床熱變形誤差建模
8．1．2 機(jī)床熱變形與滾齒加工誤差的映射關(guān)系
8．2 高速干切滾齒工藝系統(tǒng)熱變形誤差實(shí)驗(yàn)
8．2．1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)建
8．2．2 機(jī)床熱變形誤差實(shí)驗(yàn)
8．3 高速干切滾齒工藝系統(tǒng)熱變形誤差補(bǔ)償
8．3．1 高速干切滾齒工藝系統(tǒng)熱變形誤差補(bǔ)償原理
8．3．2 基于多元線性回歸的熱變形誤差模型
第9章 高速干切滾齒工藝碳排放計(jì)算及碳效率評(píng)估
9．1 高速干切滾齒工藝碳排放量化方法
9．1．1 高速干切滾齒工藝碳排放評(píng)價(jià)體系
9．1．2 高速干切滾齒工藝碳效率評(píng)價(jià)指標(biāo)
9．2 高速干切滾齒工藝碳排放及碳效率經(jīng)濟(jì)效益分析
參考文獻(xiàn)
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