剃齿加工中径向剃齿刀齿面拓扑修形量计算及分析

剃齿加工中存在的主要问题是加工齿轮时被剃齿轮齿形在节圆附近会出现中凹现象,即产生齿形畸变。为分析剃齿过程中剃齿刀与被剃齿轮的几何关系,以便能表述剃齿刀的全齿面齿廓,通过标准渐开线齿面与法向修形曲面叠加的方式来表示剃齿刀的修形齿面,提出了径向剃齿刀拓扑齿面齿形的计算方法。首先,根据齿轮啮合原理设计并计算出径向剃齿刀的修形齿面方程;再次,通过反算法向修形曲面,计算出加工修形圆柱齿轮的径向剃齿刀齿面修形量;最后,通过算例对比分析剃齿刀齿数及安装轴交角、中心距误差对剃齿齿面修形量的影响,为设计制造同类径向剃齿刀提供了一定的理论依据。     

γ-TiAl合金铣削加工表面粗糙度研究

γ-TiAl合金因具有良好的高温物理和力学性能而广泛应用于航空航天、汽车等领域。通过γ-TiAl合金铣削加工正交试验,分析了切削参数对加工表面粗糙度的影响规律。研究表明:γ-TiAl合金铣削加工表面粗糙度的重要影响因素为背吃刀量和每齿进给量,其次是切削速度;切削速度、背吃刀量、每齿进给量之间的两两交互作用对表面粗糙度的影响不显著;表面粗糙度随着背吃刀量和每齿进给量的增加而增大,随着切削速度的增加先增大后减小。利用偏最小二乘回归法建立了基于切削参数的表面粗糙度的数学预测模型,通过模型的相关性分析以及F检验,验证了该模型具有较好的精度,能够满足表面粗糙度的一般性预测要求。在此次试验条件下获得最小表面粗糙度的切削参数为切削速度v_c=40 m/min、每齿进给量f_z=0.005 mm/z和背吃刀量a_p=0.05 mm。     

装配误差下变齿厚渐开线齿轮包络环面蜗杆传动接触分析及试验

针对变齿厚渐开线齿轮包络环面蜗杆传动,创建其有限元模型.分析不同载荷及装配误差对齿面接触状态及应力的影响规律,并进行了接触斑点和传动性能测试.结果表明:传动副接触斑点与接触状态一致,齿面应力沿接触线分布并随着载荷的增加而变大;中心距、齿轮轴向偏移、蜗杆轴向偏移、轴交角4项装配误差中,变齿厚渐开线轴向偏移误差的影响较小,...     

高速铣削LF21铝合金铣削参数对铣削力影响规律的研究

采用正交实验法研究了LF21铝合金在进行平面铣削时铣削力与铣削参数之间的影响关系,试验结果的方差分析表明,在试验所采用的切削参数范围内,背吃刀量对铣削力的影响最为显著,另外切削速度、每齿进给量以及背吃刀量分别与切削速度和每齿进给量之间的交互作用等对铣削力也有显著性影响.通过直观分析得到使铣削力小且加工效率高的参数组合为高转速(高切削速度)40 000r/min、小的每齿进给量0.03min/齿和小的背吃刀量0.5mm.在分析铣削参数对铣削力的影响规律基础上,建立了LF21铝合金在试验参数范围内铣削力与切削速度、每齿进给量和背吃刀量之间的数学模型.     

渐开线变齿厚直齿轮传动误差研究

基于齿轮啮合原理和变齿厚齿轮加工原理,建立平行轴渐开线变齿厚齿轮传动节圆锥模型和三维模型,并通过数字滚检试验及ADAMS仿真验证模型的正确性。为研究平行轴渐开线变齿厚直齿轮传动误差,建立齿轮动力学分析模型并引入动态传递误差,分析不同负载、转速、轴线安装误差对齿轮传动误差的影响。结果表明：随着负载增大,传动误差也随之增大,但逐渐趋于平稳;随着转速增大,传动误差近似线性增长,变化明显;轴线安装误差对传动误差影响较小,传动误差随轴线安装误差的增大整体呈“M”形变化,且都做周期性波动。     

基于跨齿分度法的大型齿轮齿距误差分析及补偿研究

针对成形法加工大型圆柱齿轮中的齿距误差，根据大型齿轮齿距精度的评定方法，分析机床热变形误差、刀具磨损误差及回转台分度误差对齿轮齿距误差的影响，研究齿距分度、连续分度对齿轮齿距误差的影响规律。基于跨齿分度，优化齿轮精加工工序，以降低齿距误差，并对优化效果进行试验验证。结果表明：跨齿分度法可有效降低因机床热变形、刀具磨损、回转工作台分度分辨率导致的齿轮齿距误差，较大幅度提高大型圆柱齿轮齿距的加工精度。     

45~#调质钢车削表面粗糙度研究

为提高数控车削45~#调质钢的加工表面粗糙度,基于正交试验法和单因素试验法设计车削试验,通过极差和方差分析法对试验结果进行分析,研究切削用量三要素(切削速度、进给量和背吃刀量)对加工表面粗糙度的影响。结果表明:影响车削加工表面粗糙度的显著性参数依次为切削速度背吃刀量进给量;单因素试验法分析结果表明加工表面粗糙度随切削速度的增加而降低,随进给量和背吃刀量的增加而增大。     

滚切加工法及中心距误差对圆弧齿轮啮合传动的影响

采用滚切法加工出的圆弧齿轮虽能保证定传动比传动且啮合点不会在齿高方向移动,但啮合点处的压力角会发生变化.现有文献研究中心距误差对圆弧齿轮啮合传动的影响时都是以圆弧齿廓为基础的,这种研究结果并不适用于滚切加工后的圆弧齿轮.本文利用滚切加工后的凸凹两圆弧齿轮齿面方程,对滚切加工法及中心距误差对圆弧齿轮啮合传动的影响做了较为详尽的分析.     

PAC5000模具钢的高速铣削加工试验研究

对PAC5000模具钢进行高速铣削单因素及正交试验研究,建立铣削力、表面粗糙度和表面残余应力的回归数学模型,分析各铣削参数对铣削力、表面粗糙度和表面残余应力的影响规律及影响程度。结果表明:铣削力、表面粗糙度随铣削速度的增加而减小,随背吃刀量、每齿进给量和侧吃刀量的增加而增大,各铣削参数对轴向铣削力的影响均很大,侧吃刀量是影响轴向铣削力的最主要因素;对平行和垂直于进给方向上的表面粗糙度最敏感的铣削参数分别是每齿进给量和背吃刀量,并且,对垂直于进给方向上的表面粗糙度影响最大;平行于铣削方向上的残余应力表现为压应力,垂直于铣削方向的残余应力表现为拉应力,提高铣削速度,可减小残余应力。     

切削用量对镍基高温合金GH4169表面粗糙度试验研究

文章在单因素条件下进行了车削GH4169的表面粗糙度试验,得到了切削用量(切削速度、进给量、背吃刀量)的改变对表面粗糙度Ra、Rmr(c)的影响规律,分析了所导致表面粗糙度变化的原因。试验结果表明:表面粗糙度值Ra的影响程度从大到小依次为进给量、切削速度和背吃刀量。Ra值随着进给量的增加呈线性增大,Ra值随着切削速度增大呈先减小后增大,Ra值随背吃刀量的增加而缓慢增大。背吃刀量对粗糙度轮廓的支承长度率Rmr(c)的影响最大,切削速度次之,进给量影响较小。     

基于数控宏程序的细长轴加工误差补偿分析与实验

分析细长轴在加工过程中的受力和变形,建立切削力与切削变形的数学模型,基于数控宏程序编制加工程序,补偿由变形引起的背吃刀量的变化,实现细长轴加工误差的补偿.实践表明,采用该方法可以显著提高细长轴的加工质量.     

成形法加工大型齿轮的齿距误差分析及补偿

文章以成形法加工大型圆柱齿轮的齿距误差为研究对象,依据齿轮齿距精度评价方法,对数控回转台分度误差、刀具磨损误差和机床热变形误差对齿距误差的影响进行了讨论,分析了连续分度、距齿分度加工方式对齿距误差的影响规律。采用一种在齿轮精加工工序中跨齿分度加工方法以减小齿距误差,并通过实验进行了验证。研究表明,采用跨齿分度方法可有效降低因回转工作台分度分辨率、刀具磨损和机床热变形造成的齿距类误差,提高大型圆柱齿轮齿距类误差的加工精度。     

45~#调质钢数控车削工艺参数优化研究

基于正交试验法,探讨进给速度、背吃刀量及主轴转速对加工表面粗糙度的影响,运用最小二乘法建立了以表面粗糙度为响应的多元回归数学模型,对模型进行显著性分析,并通过试验进行验证。研究结果表明:硬质合金刀具车削45#调质钢时,主轴转速对加工表面粗糙度影响最大,其次是进给量,背吃刀量对加工表面粗糙度的影响较小;试验验证结果表明预测模型能够高精度地对表面粗糙度进行预测,平均误差不超过9.173%,能对车削加工的表面粗糙度进行有效预测。     

当量交角的概念—— 验算机床传动轴或主轴刚度时常用的一个特性值

本文说明在进行机床设计或核算轴的弯曲变形时,如何从各轴的倾角分量合成相关的交角,来推断装在轴上的啮合齿轮付齿面载荷的分布情况,以保证齿轮的良好工作条件。指出轴变形引起的齿向当量交角和两轴实际交角两者是不同的概念,应加以区别。图12幅，表4个，馆藏号：     

主轴式滚磨光整加工直齿圆柱齿轮齿面的颗粒作用行为

为探究主轴式滚磨光整加工中齿轮与颗粒接触界面处的作用行为,基于离散元法(discrete element method, DEM)对主轴式滚磨光整加工进行模拟仿真。首先阐述齿轮附近及齿面接触颗粒的运动形式,然后探究齿轮埋入深度、齿轮和滚筒的转速对齿面接触颗粒相对运动速度及齿面接触力的影响,最后通过实验进行验证。结果表明：主轴式滚磨光整加工对齿轮齿面的作用具有周期性;齿轮上下齿面受力不均匀,上齿面所受接触力是下齿面的1.5～1.8倍。增加齿轮埋入深度主要影响颗粒与齿面的接触力,埋入深度增大75%,齿面接触力增大76%;提升齿轮与滚筒转速则主要影响颗粒与齿面的相对运动速度,齿轮与滚筒转速增大150%,齿面接触颗粒相对运动速度增大148%。且增加齿轮埋入深度可减小齿轮齿面沿轴向的加工差异性,埋入深度由80 mm增大到140 mm后,上下齿面沿轴向的粗糙度下降率由17%和36%变为62%和55%,而改变转速和埋入深度对沿齿廓方向的加工差异性改变不明显。     

减振镗杆镗削CFRP制件的试验研究

针对碳纤维增强复合材料(CFRP)制件深孔镗削加工,设计了一种动力减振镗杆,通过镗削试验研究了减振镗杆镗削CFRP内孔时切削力随背吃刀量、切削速度和进给量的变化关系,并分析了切削参数对表面加工质量的影响。试验结果表明:三个方向的切削力均随背吃刀量与进给量的增加而增大,轴向力和径向力随着切削速度的增加而增大,切向力则随着切削速度的增加出现先增大后减小的趋势;加工表面主要缺陷为凹坑和沟痕,凹坑随着切削速度和进给量的增加而减少,沟痕随着进给量的增加而增加。根据试验结果得出了减振镗杆镗削CFRP的较为合理的切削参数。     

特殊齿廓齿轮数控磨削加工技术的研究

提出了一种使用普通蜗杆砂轮数控加工特殊齿廓齿轮的方法;针对要求加工的特殊齿廓,提出了一种基于数值算法的渐开线旋转定位方法;利用砂轮的径向、切向联动变位原理,研究了基于六轴五联动数控系统采用普通蜗杆砂轮磨削特殊齿廓齿轮的联动控制模型,给出了实时插补脉冲量计算方法;并编制了相应的计算机仿真程序,验证了该加工方法的可行性,从而实现普通蜗杆砂轮高效地磨削特殊齿廓齿轮。     

变截面涡旋盘齿面粗糙度的双预测模型

目的精确预测三段基圆变截面涡旋盘齿面粗糙度,确定合理的铣削参数,提高变截面涡旋盘齿面的加工质量。方法首先在正交试验的铣削参数条件下,用XK714数控铣床对毛坯件进行铣削加工,获得三段基圆变截面涡旋盘,用SJ-210表面粗糙度测量仪测量已加工涡旋齿侧面的粗糙度值。然后利用铣削参数和测量的粗糙度值,建立齿面粗糙度的多元回归预测模型和改进的BP神经网络预测模型及双预测模型,并验证该三种模型的精确度。最后对单一因素条件下的粗糙度进行预测、分析。结果经过计算可得,齿面粗糙度的多元回归预测模型的平均误差为1.43%,最大误差为3.09%。改进的BP神经网络预测模型的平均误差为1.33%,最大误差为3.22%。两种模型的预测平均值作为双预测模型时,预测平均误差为0.627%,最大误差为1.51%。结论齿面粗糙度的双预测模型的平均误差明显降低,同时可以避免单一预测模型产生主观预测误差。各铣削因素对粗糙度的影响程度不同,进给量fz吃刀深度ap刀具转速n侧吃刀量ae。随着进给量、吃刀深度、侧吃刀量的增加,齿面粗糙度值增加;随着刀具转速升高,齿面粗糙度值降低。     

考虑磨损的3z-Ⅱ型行星轮系传动误差特性研究

传动误差作为行星齿轮传动重要的性能参数之一，反映了工作时的精度问题，而长时间工作造成的齿面磨损会影响传动精度。针对该问题，以3z-Ⅱ型行星传动为研究对象，考虑齿轮固有误差以及各零件的安装误差建立整个传动系统的传动误差模型，并利用概率分析及蒙特卡罗方法进行模拟计算，得到接近实际的理论传动误差模型。基于Archard磨损模型，结合赫兹接触模型，建立齿轮的磨损模型。得到各个齿轮的齿面磨损深度，将各个齿轮的磨损深度等效为齿廓误差，建立基于齿面磨损的传动误差模型。对两个模型的仿真结果对比分析，考虑磨损时，整个传动系统的传动误差有所增加，传动误差集中在-0.42′～3.75′,平均值为1.71′;相比无磨损时，正向传动误差增大，负值降低。     

PCD刀具加工氮化硅陶瓷孔的试验研究

使用PCD刀具对氮化硅陶瓷内孔进行切削试验,首先研究氮化硅陶瓷材料的去除机理,主要包括脆性去除和塑性去除,且以脆性去除为主。其次,研究刀具前角、切削速度、背吃刀量和进给量对切削力的影响。结果表明:刀具前角对切削力的影响不明显;随切削速度、背吃刀量和进给量的增加,切削力均增大,且背向力大于进给力和主切削力。最后,重点研究各参数对内孔侧壁表面粗糙度的影响。结果表明:进给量对表面粗糙度的影响最显著,其次是背吃刀量和切削速度,刀具前角几乎没有影响,且当刀具前角为-5°,切削速度为32.97m/min,背吃刀量为0.10mm,进给量为0.08mm/r时,可以得到较好的表面粗糙度和刀具寿命的综合效益。