數控高速重型滾齒機刀架優化設計

安東 ，姜輝 ，富宏亞 ，塔拉

1.哈爾濱工業大學機電工程學院 黑龍江哈爾濱 150001

2.齊重數控裝備股份有限公司 黑龍江齊齊哈爾 161005

3.齊齊哈爾大學 黑龍江齊齊哈爾 161006

1 序言

在重型齒輪的加工過程中，重型滾齒機是必不可少的設備。所謂重型齒輪，是直徑達4m以上乃至十幾米的大齒輪，這種齒輪在礦山、鋼鐵、化工和交通運輸等眾多行業中應用廣泛。然而在重型齒輪的加工中，加工周期長一直是一個痛點，因此實現高速化以提高加工效率是關鍵。本文中的滾齒機是齊重數控裝備有限公司研制的重點新產品，其具有重型化、高速化的特點，在一定程度上填補了我國相關領域的空白，但仍有較大的提升空間。在高速切削過程中，高速回轉部件支撐結構的穩定性，對齒輪機實現高速化具有重要作用。如果能應用現代設計方法與理念，對滾齒刀架相關結構進行優化設計，將在減少加工誤差、提升機床可靠性、實現高速化及提高加工效率等方面具有重要意義[1]。

關于結構優化問題，一些研究機構和企業針對特定的目標已經開展了相關研究，并取得了許多成果。劉韜等人對發動機支架進行了參數優化，使其在滿足強度要求的條件下節省了約40%的材料成本[2]。申燚等人對起重機主梁的單桿結構進行了比對優化，提高了產品的結構性能與經濟性[3]。王水等人通過響應面法，對經編機連桿架進行了優化設計，使其減重高達45%[4]。Dong等人利用理論與仿真分析相結合的方法，對動車的抗側滾扭桿進行了剛度分析，并應用拓撲優化及參數優化，在保證剛度的情況下使抗側滾扭桿有效輕量化[5]?！?br>