大直径渐开线斜齿轮修整数控加工技术

利用成形法磨齿高精度、高效率的优点,结合砂轮在线修整技术,提出一种具体的针对硬齿面大直径渐开线斜齿轮的数控加工技术,并对采用此加工技术磨削成形的渐开线斜齿轮精度进行测量与分析。精度测量结果表明,采用此方法加工的渐开线斜齿轮精度可达到4级。     

内螺旋齿轮电火花加工的齿形误差分析

讨论内螺旋齿轮电火花成形加工中齿形精度的主要因素,重点分析极间电场强度对放电间隙的影响。指出电火花加工渐开线齿轮时,沿渐开线齿廓不均匀的电场强度分布而产生的齿形误差是电火花加工渐开线齿轮齿形误差的主要误差因素。改变齿廓曲率半径以形成均匀分布的电场强度,即采用修形齿廓曲线,是保证齿形精度的有效途径。     

逼近磨齿技术(中)

2　渐开线逼近磨齿法采用如图 5所示的基圆盘单滚动尺修整渐开线成形砂轮时,修整器通用性差,一个基圆盘只能加工一种图 5　基圆盘单滚动　　　尺修整砂轮　齿轮,而且磨削外齿轮时不能同时修整砂轮的两个渐开线成形面,不能修整齿轮基圆以下的非渐开线段,使之难于推广使用。为了克服这些缺点,提高修整器通用性,并保证一定精度,根据上述逼近加工原理,提出渐开线逼近磨齿技术。2 1　基本原理渐开线逼近磨齿法,实际上就是利用同曲线族中曲线单元间的相互可逼近性,实现用渐开线逼近修整器上较小直径基圆产生的渐开线去逼近修整成形磨齿的成形砂轮…     

修形齿轮成形磨削误差仿真分析

为进一步提高成形磨齿的齿形修形精度,提出了渐开线齿轮修形齿形通用算法模型。在齿轮齿廓法线方向上进行修形,建立了齿廓修形齿形一般数学模型。齿形修形后齿轮齿面变为非标准渐开线螺旋面,根据齿轮啮合原理,推导出针对修形齿轮磨削的成形砂轮截形的一般数学式。针对某型数控成形磨齿机床,以加工右旋斜齿轮为实例进行仿真加工分析。结果表明:所提齿形修形算法正确可行;由机床各轴间联动实现齿轮加工运动,磨削过程中由于存在齿轮磨削主导面,齿轮右侧齿槽误差分布情况优于左侧齿槽;齿轮齿形最大误差位于修形齿廓齿根过度区域。     

渐开线齿轮模具成形磨削砂轮廓形的计算通式

介绍CNC成形磨齿方法精密加工齿轮模具的原理和特点,应用解析法建立成形磨削渐开线圆柱斜齿轮模具的数学模型,推导成形砂轮廓形计算公式。通过计算实例验证了解析法计算公式的正确性。     

四坐标联动斜齿轮偏差测头运动规划

四坐标联动斜齿轮测量仪可以测量渐开线圆柱齿轮的各项偏差。根据国家标准GB/T10095.1-2001《渐开线圆柱齿轮精度》和GB/T 13924-2008《渐开线圆柱齿轮精度检验细则》中渐开线圆柱齿轮各项偏差的定义和测量规范,以四坐标联动斜齿轮测量仪为研究对象,基于齿轮偏差坐标法的测量原理,给出渐开线圆柱齿轮的齿廓偏差、齿距偏差和螺旋线偏差测量时测头的运动路径和关键点的位置坐标,并通过一实例加以说明,该运动路径规划可用于齿轮偏差测量仪器的运动控制。     

成形法加工齿轮技术的探讨

阐述了齿轮刀具的主要类型和工作原理,探讨了指形齿轮铣刀的设计方法,并指出通过采用计算机程序计算成形齿轮刀具的渐开线齿形坐标,可保证齿轮加工精度达到8级.     

渐开线圆柱齿轮加工工艺分析

分析与研究了渐开线圆柱齿轮的加工方法,比较了不同加工工艺对齿轮精度的影响,同时对齿轮材料的选择也给出了三点注意事项.通过对锥形砂轮磨齿法和成形砂轮磨齿法的详细分析,确定了较好的磨齿加工方法,为提高齿轮加工水平及加工精度提供了技术方法支持.     

齿轮装夹位姿误差对成形磨齿精度的影响

为了减小成形磨齿过程中齿轮装夹位姿和受力的变形误差、提高成形磨齿的加工精度,基于渐开线圆柱齿轮的成形磨齿原理,建立含齿轮装夹位姿误差的成形磨齿数学模型,依据渐开线圆柱齿轮的评价指标提出一种齿面误差的评定方法,并分析了齿轮装夹位姿误差对成形磨齿精度的影响,分别研究了齿轮装夹偏心误差、倾角误差、偏心与倾角耦合误差对成形磨齿精度的影响规律,得到3种不同条件下的齿面偏差对齿轮装夹位姿误差的误差敏感项。通过成形磨齿加工实例验证了所得规律的正确性,表明齿轮装夹位姿误差耦合作用规律可为齿圈装夹受力变形提供参考,同时其研究方法可为成形磨齿误差溯源和误差辨识提供依据。     

基于CAD和Pro/E的齿轮特征化教学与工程设计方法

通过ActiveX技术实现VB与AutoCAD软件的集成,实现齿轮范成法特征化教学模拟加工的计算机仿真,研究渐开线变位斜齿轮的参数化建模技术, 可得到精确的渐开线斜齿轮三维实体模型,实现了齿轮的装配和机构运动仿真.     

加工齿轮滚刀齿形过程中如何提高齿形精度

针对阿基米德滚刀加工渐开线圆柱齿轮,用阿基米德造型的滚刀在刃磨滚刀齿形时,为了提高齿形精度,改变加工工艺和检测工艺,使用先进的"砂轮修正器"和"齿轮测量中心",缩短了设计和加工时间,提高了齿轮滚刀齿形磨制的效率,保证了滚刀加工渐开线圆柱齿轮齿形精度,使大于4模数的阿基米德滚刀齿形(A级﹑AA级)易于保证被加工渐开线圆柱齿轮的齿形精度。     

球齿轮渐开线齿廓曲面磨削加工方法研究

球齿轮是在其球冠面上分布着一道道环形齿的新型齿轮。在分析球齿轮形状特征的基础上,将普通齿轮的范成法加工原理推广应用到球齿轮渐开线齿廓曲面的磨削加工上,形成了球齿轮渐开线齿廓曲面的范成法精密磨削加工方法。并设计了五自由度的加工机床方案。该方案的创新之处在于当球齿轮与盘形砂轮进行啮合运动时,球齿轮并不是绕过球心的竖直轴转动,而是绕平行于过球心的竖直轴的轴转动,盘形砂轮的运动是在二维平面内的平动。推导出了球齿轮渐开线齿廓曲线曲面的参数方程,仿真和实际的加工实验验证了该方案的正确性。     

磨削TI蜗杆的砂轮廓形

TI蜗杆由渐开线斜齿轮包络形成,与斜齿轮组成一种环面蜗杆传动.TI蜗杆传动推广应用的关键制造技术是解决蜗杆齿面的精确磨削问题,即确定出与磨削方法相对应的砂轮廓形.分析TI蜗杆传动运动关系和TI蜗杆产形面特点,将对TI蜗杆的磨削转化为成形砂轮磨削渐开线螺旋面的问题.依据齿轮啮合理论,推导出砂轮磨削渐开线螺旋面的啮合方程,依此得到精确磨削TI蜗杆的砂轮轴断面廓形.     

大模数齿轮数控铣削加工的应用研究

对普通铣床进行数控改造,使用圆柱铣刀按照渐开线的发生原理.采用展成法的方式直接加工齿轮模数为16～40mm的渐开线齿形,由于在数控加工中使用渐开线的基圆来进行程序参数的转换计算,所以齿轮的加工精度能够得到有效地保证.本文通过实例加工阐述数控改造的原理、铣床结构的改造以及编程参数的转换计算,并对齿轮加工精度提高的成因和效果进行了分析.     

采用碟形砂轮的斜齿面齿轮磨齿技术研究

为了制造出高精度硬齿面斜齿面齿轮和获得抛物线传动误差并改善啮合性能,对采用碟形砂轮加工双向修形的斜齿面齿轮的磨齿方法进行了研究。设计了渐开线失配的碟形砂轮齿面,分析了碟形砂轮磨削斜齿面齿轮的展成原理,根据展成原理和用渐开线失配的碟形砂轮并改变砂轮的运动,推导出双向修形斜齿面齿轮的齿面方程。给出了双向修形斜齿面齿轮的齿面计算和接触分析实例,结果表明:理论齿面的最大齿面误差为5.98×10-4μm,采用碟形砂轮加工双向修形斜齿面齿轮的磨齿方法是可行的,获得了斜齿面齿轮抛物线传动误差,避免了边缘接触并改善了斜齿面齿轮的啮合性能。     

基于Inventor精确标准齿轮辅助建模的软件开发

利用Inventor VBA二次开发实现渐开线标准直齿和斜齿圆柱齿轮三维参数化造型,弥补了Inventor内不能精确绘制渐开线的不足,并分析了渐开线齿廓的构成和斜齿轮的螺旋线.介绍了齿轮建模方法,通过VBA编程开发了辅助软件,实现了标准直齿和斜齿圆柱齿轮在Inventor中的精确建模.     

逼近磨齿法

本文创造了一种逼近加工法。金刚笔仅作很简单的运动,就能将砂轮修成各种曲线形状。采用最优化方法,在计算机上逼近工作曲线。当把锥面砂轮磨齿机的金刚笔移位后,只作一个直线运动,就可将砂轮修成双曲线,为磨制修形齿轮提供了一种新方法。在成形磨齿时,金刚笔仅作一个旋转运动即可将砂轮修成扁圆曲线,它与渐开线仅差几微米,从而可代替渐开线。此外,还可采用较小基圆产生的渐开线逼进齿轮渐开线,使修整器结构大为简化,从而创造出两种新的渐开线成形砂轮修整器。为高效、经济的大众化磨齿工艺开辟了新前景。     

凹形圆锥渐开线齿轮的滚齿法

凹形圆锥渐开线齿轮 (ConcaveConicalInvoluteGear)是一种新型的圆锥渐开线齿轮 (ConicalInvoluteGear) [1～ 3 ] 。圆锥渐开线齿轮的齿面间呈点接触[4] ,所以齿面强度比低 ,而凹形圆锥渐开线齿轮的齿面呈凹状 ,齿面间呈椭圆状面接触[3 ] ,克服了圆锥渐开线齿轮齿面强度低的弱点 ,同时又具备圆锥渐开线齿轮的全部优点。这种新型齿轮不仅能实现平面齿轮机构的功能[5] ,也能实现空间齿轮机构的功能[6] ,具有替代传统的非渐开线型空间齿轮机构的可能性 ,所以是一种极具发展前景的机械传动零件。目前加工凹形圆锥渐开线齿轮均采用先滚齿成圆锥渐开线齿轮然后再逐一把齿面磨齿成凹形的加工方法[7] ,这种两步加工方法 ,比传统的手工修型加工方法 ,已是极大的进步 ,可是凹形圆锥渐开线齿轮的加工依然存在成本高 ,周期长 ,精度低等问题。为此有必要确立凹形圆锥渐开线齿轮的高精度的一步加工方法。本研究首先从理论上确立了凹形圆锥渐开线齿轮的滚齿加工法 ,然后利用上述理论 ,实际加工了一组凹形圆锥渐开线齿轮 ,以证明了凹形圆锥渐开线齿轮的滚齿加工法的可行性及正确性     

A manufacturing model of helical groove on rotary burr and a universal post processing method

A systematic machining theory and precision method to determine cutter location in a grinding system is presented for rotary burr. First, the helical cutting edge on various kinds of revolving surfaces is built. Then, based on the geometry model of the helical cutting edge, the smooth spiral rake surface with constant normal rake angle and flank surface can been formed during the one-pass grinding process by this method. No interference between the grinding wheel and workpiece happens by the wheel special rotation. The method has the characteristic of detaching the grinding wheel path solution from specified machining conditions. The grinding wheel path is suitable for different NC machine tools through post processing. Meanwhile, a mechanism kinematic model of the NC machine tool is built, and a generalized algorithm for post-processing of multi-axis NC machine tools is presented. This model is applied to arbitrary configuration of NC machine tool, and the motion value for each axis will be generated by the inputting structure and motion parameters of the machine tool. The model, together with the machining method mentioned in this paper, make the calculation and generation of the grinding wheel path simpler and universal. At last, the validity of the method given in the paper is identified by an example of grinding.