谈谈铸齿蜗轮制造的几个关键工序

在传动精度要求不严、速度不高的情况下,往往用铸齿蜗轮来代替机械加工蜗轮。铸齿蜗轮的一般要求是:螺旋角β和周节t_2都应与蜗杆保证配合,而且,齿形要正确,分齿要均匀,分度园尺寸误差及椭园度误差不应超过径向间隙C。(见图1)。     

凹面齿圆柱蜗杆付蜗轮滚刀齿形的设计计算

鉴于目前加工凹面齿圈柱蜗杆的刀具只限于蜗轮飞刀的设计计算方法。本文提出蜗轮滚刀的设计计算方法,从滚刀参数的选择,滚刀齿形的检验,加工Ⅰ和Ⅱ型凹面齿圆柱蜗杆付蜗轮滚刀齿形的设计计算方法等方面论述,并建立了数学模型;最后举例验算了计算方法的正确性。可供设计蜗轮滚刀者参考。     

模糊故障树在齿轮加工误差诊断中的应用

针对齿轮加工误差源复杂,经验诊断准确性低的问题,提出了基于故障树和模糊理论的齿轮加工误差诊断方法,构建了模糊故障树分析方法流程。以滚齿加工中的齿形误差为研究对象,建立了齿形误差故障树和模糊综合评价数学模型,得到了齿形加工的各种失效模式,采用经验数据与专家评价相结合的方法,对故障树进行定量分析,获得齿形加工误差主要原因。结果表明该方法准确性高,在齿轮加工误差诊断中具有实用性。     

重载硬齿面齿轮滚切加工中的齿形精度分析

“大模数硬齿面齿轮的研制”是国家“六五”期间38项重大科技攻关项目之一。作者根据实践体会,就硬齿面齿轮滚切加工中的齿形精度问题进行了分析,揭示了产生齿形误差的原因,并对如何提高硬齿面齿轮的齿形精度作了探讨。     

数控齿形／导程测量仪

日本大阪精密机械株式会社推出的CLP-35WIN型数控齿形／导程测量仪主要用于对传动装置及其它机械装置所用齿轮的齿形误差、齿向误差和齿距误差（含偏心）进行全自动、高精度快速测量。该仪器也可用于检测齿轮滚刀、剃齿刀、插齿刀等切齿刀具的相应精度参数，还能对蜗轮精度进行测量分析。仪器配备的测量数据管理图形软件可成为齿轮加工质量管理的有力工具。     

蜗轮加工实用齿厚检测方法

介绍了单个蜗轮加工时其齿形的判定方法；在无专用检测仪的条件下，采用检测法向弦齿厚的方法来保证蜗轮的制造精度；比较了新旧国标齿厚的计算结果。     

成型滚刀误差对谐波齿轮大变位柔轮精度影响

开展成型滚刀误差引起谐波齿轮大变位柔轮加工误差的仿真计算,定量分析滚刀误差对柔轮几何精度的影响,以更好地控制滚齿精度而提高柔轮的加工质量。建立综合考虑滚刀齿形误差、切削刃螺旋线误差和滚刀径向圆跳动误差的成型滚刀误差模型,进行大变位柔轮滚齿仿真及理论加工误差计算,分析滚刀误差对大变位柔轮齿形误差、基节误差的影响。经研究发现,滚刀切削刃螺旋线误差引起的柔轮齿形误差和基节误差均较大,引起的基节误差值与滚刀切削刃一转内螺旋线误差值大致相同;滚刀齿形误差和径向圆跳动误差对柔轮基节误差影响非常小,滚刀径向圆跳动误差引起的柔轮齿形误差平均值约为滚刀跳动值的40%。     

大型数控成形磨齿齿形误差分析及补偿

针对大规格齿轮齿形误差溯源困难的问题,提出一种“滚-磨”工艺计算方法,分析砂轮的位置误差(中心距误差、安装角误差、切向误差)、半径误差及齿轮的齿数、螺旋角对齿形误差的影响,并建立磨齿机几何误差传动链模型,对齿轮精度进行测量和补偿。该齿形误差溯源及补偿方法,分析磨齿工艺参数与几何误差之间的关系,经测试其补偿后精度可达GB4级。应用算例分析表明,“滚-磨”工艺计算方法在齿形误差分析时可大大降低计算量和求解难度,能准确获得齿形误差产生的原因,所开发的补偿工艺,可以通过几何误差调整磨齿工艺参数,为大型数控成形磨齿齿形误差溯源及补偿提供科学依据。     

零传动数控滚齿机的精度分析

零传动数控滚齿机去掉了传动用的高精度齿轮副、蜗轮蜗杆副等机械传动元件，其刀具轴和工件轴直接与电机轴连接。本文从滚齿机机床误差和滚齿加工误差等方面对零传动数控滚齿机进行了详细的精度分析，并针对加上过程中可能影响齿轮精度的因素给出相应的措施。     

基于华中8型数控系统的蜗轮加工软件开发

为改变国内针对蜗轮滚削加工的研发大多基于国外数控系统的局面,在国产数控系统上建立相应的蜗轮滚切加工系统软件。在分析六轴四联动数控滚齿机齿轮滚切加工工艺的基础上,建立滚刀轴和各进给轴运动关系模型;基于华中HNC-848数控系统开放的上下位机体系结构,利用开放的APP接口函数进行蜗轮加工专用软件界面及功能二次开发;设计用户宏变量,编制蜗轮滚切加工宏程序,实现了蜗轮径向和切向滚切加工,蜗轮加工精度达到国标3级。结果表明：基于国产数控系统开发的蜗轮加工软件,操作简便、适用性强,满足数控蜗轮加工机床需求,为国产数控系统二次开发提供了一套实用的方法     

非圆齿轮的滚齿加工数控技术研究

探讨了非圆齿轮数控滚齿加工的有关原理、技术和方法,提供了一套可行的基于CAN和嵌入式Linux的有关非圆齿轮滚齿数控机床的构建方法.重点介绍了有关误差补偿方法和实时解决方案.     

非圆齿轮数控滚齿的一种插补方法

在分析目前常用的非圆齿轮滚齿插补方法不足的基础上,采用三次样条来拟合非圆齿轮的节曲线,进而提出了数控滚齿的一种插补方法.采用该插补方法,非圆齿轮的滚齿加工可以在一段数控程序内完成,减少了加工时的速度波动,提高了加工精度和加工效率.     

基于5M滚齿机的约Φ10000mm大齿轮的加工

对5M滚齿机进行技术改进,制造辅助卡盘,制定科学的加工方案,完成了约10 000 mm大齿轮的加工,取得了采用小机床加工大齿轮的攻关成果,为大型齿轮加工积累了经验。     

直驱主轴滚齿机设计关键技术

论述了直驱主轴滚齿机设计的关键技术,将制造出的样机进行了精切加工精度试验,试验证明了该机床设计的合理性.将设计的直驱主轴滚齿机用于生产将会大大提高生产率和加工精度.     

圆柱齿轮滚齿加工三向Dexel模型仿真与验证

针对基于实体建模技术的滚齿加工仿真问题,开发一种圆柱齿轮滚齿加工三向Dexel模型仿真方法。研究圆柱齿轮滚齿加工的运动学模型。根据滚刀和齿轮毛坯的几何参数创建三角形网格模型,并转换为引擎内的Dexel模型。同时,借助Delaunay三角剖分和Alpha形状重构进行高效的CWE计算和未变形切屑几何仿真。采用斜角切削模型来计算每个时间步上所有啮合节点的力分布。使用利勃海尔LC500滚齿机对所提仿真方法进行了验证,并结合旋转测力计和卡尔曼滤波器来补偿结构动力学,从而进行准确的切削力测量。结果表明：所提方法能够准确预测出沿滚刀刃口离散节点的三维力分布,预测误差（均方根和标准差）在4%~12%之间,且当切削条件变化时,仍然可以准确预测轴向和横向的切削力,有助于进一步提高滚齿加工仿真的效率与精度。     

数控滚铣齿形联合加工机床的设计

主要对数控滚铣联合齿形加工机床的总体设计方案进行研究。分析机床运动功能,设计总体结构方案、驱动及控制方案,详细阐述主要电气控制部分的设计。     

数控滚齿机中"零传动"工件轴的精确从动

在分析全数控滚齿机运动要求及其实现方法的基础上，引入了零传动工件轴的概念并讨论了其优点，通过保证零传动工件轴伺服刚度的控制结构及对其采用PID参数自适应调整策略，提高了零传动滚齿机的加工精度。     

滚齿机床振动对齿轮几何精度的影响

滚齿机床切削加工过程中,刀刃成排轮流从切入到切出,切削力由小逐渐变大,再逐渐变小,在工件和刀具之间产生周期性的激振力,使刀刃和工件加工表面产生相对位移,对加工齿轮的几何精度产生影响。研究机床结构振动与被加工齿轮精度的关系,建立滚刀和工件加工表面产生的相对位移对齿轮几何精度影响的理论模型,定量推导出了由此相对位移产生的齿廓误差;通过大量实验,对滚刀和工件加工表面产生相对位移对应的齿轮齿廓误差进行在线精密测量;使用此齿廓误差减法运算新方法,对两组实验数据进行对比分析。结果表明:提出的运算新方法能够准确地处理数据,实验数据很好地验证了建立的理论模型的正确性,误差小于2%。     

汽车齿轮车削和滚齿复合机床研究

根据汽车行业对高精度齿轮的需求,通过自主创新的途径,重点攻克了车削和滚齿复合机床总体结构、机床数控系统、高速干式滚切工艺系统温度场控制、硬质合金高速干切滚刀等关键技术难题,研发一种汽车齿轮高精度高速车削和滚齿复合机床。机床采用基于运动控制卡的开放式数控系统,采用3种方法减少滚齿加工机床热误差变形,采用三合一组合齿轮加工刀具。将齿轮加工的全部工艺集成在一台机床内,能通过一次装夹完成车削、滚齿和去毛刺加工。由于节省了上下料时间,生产效益得到了很大的提高,实现了齿轮滚切高效、高精度、节能环保加工。