变双曲圆弧齿线齿轮切削仿真及参数优化

来源：机床与液压杂志2022年第10期北京时间：

作者：廖奎，侯力，张海燕，吴阳

单位：四川大学机械工程学院；四川大学机械工程学院；四川大学机械工程学院；四川大学机械工程学院

摘要：变双曲圆弧齿线圆柱齿轮（VH-CATT）是一种将圆弧齿线运用于齿轮齿线上的新型齿轮。由于缺少专用的加工机床，导致加工时其切削参数的调整较为复杂。为解决这个问题，根据其啮合原理及加工过程，利用ABAQUS对其切削加工过程进行模拟仿真；利用得到的数据，根据正交试验方法建立切削力的预测模型。利用鲸鱼算法，建立以加工效率与较小切削力为目标的函数优化模型，并通过加权求和法与归一化处理将它转化为单目标函数优化模型，通过鲸鱼算法得到优化后的切削参数。结果表明：所提出的单目标函数优化模型能够很好地对切削参数进行选定优化，以得到更好的加工效果；优化后的切削参数为主轴转速n=189.3 r/min，每齿进给量fz=0.046 mm，切削深度ap=1.89 mm。

关键词：鲸鱼算法; 正交试验;切削仿真;回归分析

基金资助：国家自然科学基金面上项目（51875370）