重庆大学科技成果——复杂修形齿轮精密数控加工关键技术与装备

重庆大学科技成果——复杂修形齿轮精密数控加工

关键技术与装备

（2018年国家科技进步二等奖）

成果简介：

复杂修形齿轮是克服高速重载工况下力热耦合形变影响的高端齿轮，直接决定装备传动系统的振动、噪声、寿命等服役性能及其核心竞争力，广泛应用于航母、潜艇、汽车等。针对复杂修形齿面精密制造面临全齿面修形加工存在原理误差、传统试错修调法提升加工精度困难、齿面淬硬层均匀性及纹理难以调控等问题，在国家科技重大专项、863计划等支持下，开展复杂修形齿轮精密数控加工关键技术与装备研究，成果获2018年国家科技进步二等奖。

主要取得突破和创新如下：

1、提出复杂修形齿轮加工的点矢量族包络计算新理论，不用建立和求解啮合方程，以数字法替代解析法，突破啮合原理解析法无法求解奇异点、计算复杂的瓶颈；发明齿面扭曲消减方法，解决刀具廓

形精确设计及原理误差消减难题，齿面扭曲减少70%以上，达国际领先。

2、发明复杂修形齿轮加工工艺系统误差调控技术，开辟齿轮修形精度提升新途径。提出制齿机床热态精度提升技术，发明热致误差补偿方法，保证机床精度稳定；提出基于等效虚拟轴的齿面误差补偿方法，解决修形精度提升难题，提高传动精度1-2级，获中国专利优秀奖。

3、研制大规格精密数控滚齿机、精密多功能数控磨齿机、高速

干切滚齿机等具有齿面扭曲消减及加工误差补偿的高端制齿机床，填补国内空白；开发集齿轮修形设计、工艺规划于一体的制齿软件，打破了国外高端机床垄断。滚齿精度达5-6级，磨齿达3级，干切滚齿提高效率2-3倍，与同类国际先进水平相当，打破高端制齿机床垄断，迫使国外同类机床降价30%以上，并出口英、法、日等。

4、发明复杂修形齿轮滚磨一体化工艺技术，确保修形精度及表面一致性。研制复杂修形齿轮刀具，实现齿轮刀具的数字化设计制造；研发滚磨余量协同分配、齿面柔性修形、磨削纹理优化等工艺，实现磨后齿面淬硬层均匀分布、齿面纹理可控、修形工艺快速固化，提高齿面疲劳寿命。满足了军方供货要求，支撑我国主要舰艇齿轮加工，汽车变速箱的批量国产化提供了保障。