基于多体理论的砂轮修整系统几何误差建模

为提高齿轮加工精度,在对多体系统拓扑结构描述和坐标系建立研究的基础上,将SKMC-3000/20成形磨齿机床砂轮修整系统结构简化为多体系统,用特征矩阵推导出相邻运动体之间的相对位置和姿态。应用齿轮成形磨削原理,分析影响齿轮加工精度的砂轮修整系统误差,建立砂轮修整系统的几何误差模型,提出一种综合误差补偿方案。研究结果为提高数控成形磨齿机砂轮修整精度,减小机床的几何误差提供了理论依据,误差模型具有较强的普遍适应性。     

汽车变速器齿轮高精度磨齿机床研究

面向汽车变速器行业对高精度齿轮的需求,开发一种蜗杆和成型砂轮复合磨削的双工件主轴磨齿机床。该机床具备全自动更换刀具和全自动装卸被加工齿轮功能,可使用通用修整器同时修整蜗杆砂轮和成形砂轮;采用双工件主轴结构,节省了上下料装载时间,加工效率大幅提升,比单主轴效率高出30%左右;在合适的粗磨和精磨砂轮颗粒的作用下,蜗杆砂轮和成形砂轮磨削的结合使磨削时间减少了50%左右;自带齿轮检测设备,能够在线检测齿轮磨削加工量是否达到加工工艺要求,实现了齿轮磨削高效、高精度、节能环保加工。     

数控成形砂轮磨齿机的研制

针对硬齿面齿轮的加工,研制了数控成形磨齿机。该机床9轴数控,全闭环控制,操作简便、加工精度高。磨削砂轮采用大功率内装式主轴电机直接驱动,传动链短,刚性好。机床的关键轴C轴、X轴、Z轴采用静压导轨,消除了低速爬行现象。机床上安装有成形砂轮修整装置、自动对刀装置和测量装置,可实现在机砂轮修整、自动对刀和在机测量。     

渐开线螺旋齿轮成形磨削砂轮的修整

针对渐开线螺旋齿轮磨削加工要求,对磨削螺旋齿轮的砂轮进行研究。基于螺旋面形成的基本思路,得出直母线作螺旋运动形成的渐开螺旋面方程,建立了渐开线螺旋齿轮的数学模型。提出了通过MATLAB软件编程计算磨削砂轮轴向截形的方法。根据截形数据,提出了通过CNC砂轮修整器修整砂轮的方法,对砂轮进行数控修型。用修整好的砂轮对渐开线螺旋齿轮进行数控成形磨削加工。计算结果表明磨削法与其他方法相比可显著提高螺旋齿轮的齿形精度和表面质量,提高磨削效率。     

面齿轮磨削碟形砂轮修整精度控制方法研究

面齿轮传动技术在航空工业领域有着广阔的应用前景。采用渐开线碟形砂轮对面齿轮进行展成磨削加工,面齿轮产品的齿形精度受渐开线碟形砂轮的修整精度影响较大。根据某型面齿轮专用磨齿机的机械结构,研究了金刚滚轮数控修整渐开线碟形砂轮时的机床轨迹特点。进一步研究修整刀位点的选择对修整过程正负偏差的影响规律,提出一种在刀位点数不变的情况下,按给定偏差范围调整刀位点的方法,实现了修整精度的提高及可控。通过Matlab编写砂轮修整图形化界面程序,使用vericut进行砂轮修整仿真与分析,由仿真结果验证了理论的正确性和可行性,为面齿轮精密加工技术的研究奠定了基础。     

齿轮成形磨削能耗与表面粗糙度研究

齿轮成形磨削的能耗研究对于高精度齿轮的低碳制造具有重要意义.从数控成形磨齿机床的部件层面出发,分析齿轮成形磨削的能耗组成部分;基于磨削功率和材料切除率,建立齿轮成形磨削的净能耗密度模型;通过齿轮成形磨削试验发现,增加磨削能耗,会使表面粗糙度减小,但随着磨削能耗的持续增加,表面粗糙度减小幅度有限.研究结果为齿轮成形磨削的能耗与加工质量协同优化控制奠定了理论基础.     

砂轮进给速度对成形磨削振动特性影响的试验研究

基于数控成形磨齿机加工齿轮的几何原理和机床运动学原理,建立磨削力简化模型,经磨削力经验公式计算得出砂轮进给速度与磨削力关系,分析磨削力在不同砂轮进给速度下的变化趋势。通过搭建振动测试平台,采集振动信号,对振动信号进行快速傅里叶变换,分析不同砂轮进给速度下振动信号的变化,进而得出砂轮进给速度、磨削力和振动特性之间的关系,为提高齿面磨削质量提供了参考依据。     

数控弯管加工仿真系统设计与开发

导管零件的空间形状十分复杂,用数控弯管机进行弯曲加工时,常在导管零件与机床和地面之间产生碰撞,而目前企业普遍缺乏弯管仿真软件,无法对碰撞位置进行预测.文章以数控弯管加工过程为研究对象,在分析数控弯管机结构和运动特点的基础上,建立了数控弯管机仿真模型;基于三维图形变换理论建立了导管弯曲成形的数学模型.最后,基于SolidWorks 2008,以VC+ +和SolidWorks API为工具开发了数控弯管加工仿真系统.经过在企业应用,仿真系统能有效检测出碰撞,提高了弯管加工的一次性成功率.     

成形砂轮高精度修整技术研究

介绍成形磨齿的原理与现状.分析数控插补修正砂轮中金刚石工具自身形状误差对砂轮修整精度的影响;并提出相应的解决措施,即在修整过程中,通过工具的旋转,以保持工具与砂轮间实际修整作用点不变,从而消除工具误差对砂轮修整精度的影响.并设计出具体修整装置.实践表明:采用该方法不仅可以保持高的工作精度,而且可以延长工具的使用寿命.     

数控机床仿真软件二次开发的新技术

复杂自由曲面的加工,数控机床运动部件之间容易发生干涉,为了满足工程实际需要,以五轴数控加工的仿真为核心研究内容,仿真过程中结合大型UG软件强大的几何造型功能,建立五坐标机床数控仿真模型,读取数控加工的G代码,经翻译并转换为机床运动部件之间的运动,对五轴联动数控机床加工复杂零件的加工过程进行了三维仿真,动态地显示机床、工件及刀具的运动,对各个运动部件之间进行干涉检查,并进行软件二次开发,读取数控G代码指令驱动机床各轴运动,对加工过程进行动态的仿真以验证数控程序的正确性,检测加工过程中的干涉和过切,避免机床和工件的损坏,大大地提高了生产效率,降低了生产成本.     

MQ6820插齿刀刃磨机床的设计

介绍了插齿刀加工过程中表面磨损的特点,分析了插齿刀刃磨机设计的必要性和可能性,提出了大直径插齿刀刃磨机床的设计方案,并确定了砂轮直径及磨削用量。实际运行情况表明,该插齿刀刃磨机床刃磨质量和效率能够满足生产要求。     

基于SolidWorks齿轮复合加工机床仿真系统研究

为研究齿轮复合加工机床的运动规律,验证NC代码的正确性并直观地模拟加工过程,对齿轮复合加工机床进行结构分析,建立机床运动学模型。基于SolidWorks2013平台,运用COM组件技术针对机床的核心功能开发了齿轮复合加工机床数控仿真系统。利用位姿矩阵原理以及分段处理技术实现了机床五轴联动控制和齿轮加工仿真。实例表明:该方法简单、可靠;开发的仿真系统能够满足实际的需求。     

基于OpenGL的刃磨加工仿真模型的建立方法

仿真模型的建立是数控加工过程仿真的核心部分.本文通过对旋转锉刃磨加工过程的分析,以OpenGL为开发工具,通过由刀具形状和刀具轨迹产生的刀具扫描体与离散的工件模型进行布尔运算的方法来建立仿真模型,并给出了仿真结果.     

基于VERICUT多轴联动数控机床仿真加工效果对比与研究

加工仿真是虚拟制造的核心技术之一,为产品的可制造性提供关键数据,介绍利用VERICUT建立机床仿真模型的方法及过程,同时建立三、四和五轴联动数控机床模型,并对其加工效果进行比较,总结各数控机床的加工特点,为数控机床的选用和研究提供参考.     

内齿轮磨齿方法的研究及其数控加工软件的开发

介绍了一种新型内齿轮成型磨削方法.在对齿轮参数进行数学分析的基础上,通过改变数控回转台的旋转角度,实现了用砂轮的一个端面去磨削齿轮的齿面.开发的数控加工软件可实现磨削中的自动跳齿以及数控加工指令的自动循环.     

大型壳体零件的数控加工工艺分析及研究

合理地规划工艺可有效地提高加工质量和数控机床利用率。以某采煤机摇臂壳体C0N00301为例,通过分析摇臂壳体的结构特征及加工技术要求,确定了机床设备,设计了在KCR160加工中心上的定位装夹方案、数控加工工艺路线、加工刀具、切削参数以及不同加工特征的走刀路线等,并在VERICUT数控加工仿真系统中进行了虚拟加工仿真验证,证明设计的数控工艺能够满足零件的加工要求。     

高精度复杂型线刀具制造工艺与装备研究

以高精度复杂型线刀具制造工艺与装备为研究对象，以菌形叶片叶根型线加工专用刀具为切入点，通过分析叶根型线的特点及加工工艺的优劣，确认以单边两次成型加工作为刀具加工工艺方案；并在此基础上确定刀具的轮廓度精度、前后刀面表面粗糙度等各项参数及精度要求。通过分析专用刀具的加工要求，确定专用磨床的整体布局及结构方案，并对机床的关键部件磨削装置的结构做了具体设计与阐述。分析磨削点在B轴回转轴线延伸线上的结构优点可知，B轴回转的角度误差未使磨削点位置发生偏差，可有效提升刀具的加工精度。为验证设计的合理性，通过制造与装配机床，利用雷尼绍XK10激光校准仪检测可知，几何精度均达到设计要求。最后，采用设计的刀具加工工艺方案及专用磨床对某菌形型线刀具进行加工，Zoller检测仪检测结果表明：刀具轮廓公差为工作面±0.005 mm,其余面±0.015 mm。     

基于SK7032大型螺杆转子分段磨削实验研究

在成形磨削几何原理基础上,基于SK7032螺杆转子磨床提出大型螺杆转子分段磨削技术。根据齿轮啮合原理,分析砂轮刀具在分段磨削螺杆转子时的空间包络运动形式,建立转子分段磨削刀位轨迹计算模型。在螺旋面加工中对转子分段磨削中产生的干涉进行分析,并制定干涉消除的具体方案,达到刀位轨迹优化。针对大型螺杆转子分段磨削的功能要求开发了"螺杆转子分段磨削计算软件",参数化输入并得出转子分段磨削数控加工程序;根据生成的加工程序,在SK7032螺杆转子磨床上进行分段磨削试验,验证了大型螺杆转子分段磨削的可行性,为螺杆转子的数控加工提供一种新的方法。     

锥面砂轮磨齿机磨削渐开螺旋面的理论验证

文章根据锥面砂轮磨齿机工作原理和齿轮啮合原理，利用齿形法线法，从齿形方程和渐开螺旋面两个方面对锥面砂轮磨齿机正确磨削斜齿圆柱齿轮渐开螺旋面进行了理论验证，该验证方法及推导过程有助于理解采用齿条形刀具磨削齿轮的原理，同时对提高磨齿加工精度具有理论指导意义。