正交面齿轮数控磨削齿面误差修正研究

首先,基于面齿轮的啮合原理和数控磨削展成坐标系之间的变换关系,建立了面齿轮的齿面数学模型,并对面齿轮齿面进行5×9网格划分和节点坐标理论值计算;然后,采用三坐标测量机测出了磨削齿面节点的坐标测量值,通过对齿面误差的分析和分解,得到了齿面网格节点处的齿面偏差值;最后,建立了齿面误差的识别方程,并提出采用序列二次规划方法,对机床加工参数进行优化求解,从而完成了对面齿轮齿面误差的修正。齿面误差修正结果表明,齿面工作区域部分的齿面误差总体趋于平稳,即修正后的齿面误差得到了明显的改善,但是靠近齿面的过渡区域还需要进一步完善。     

基于三坐标测量的法向圆弧锥齿轮的误差评定

法向圆弧螺旋锥齿轮传动是一种新的锥齿轮传动形式。为了验证这种传动副设计及加工的正确性，提出一种基于三坐标测量数据的误差评定方法。首先建立误差评定的数学模型，对在三坐标测量机上获得的廓面坐标点集进行有效数据的提取，进而获得理想要素，并分离出齿形带与齿向带数据。经处理得到其齿形与齿向误差信息。通过对样件的实际检测，验证了这一方法的正确性与技术的可行性。     

基于加工方法和啮合理论的螺旋锥齿轮精确实体造型

提出了基于加工方法和啮合理论的螺旋锥齿轮精确齿面的实体造型方法。通过分析锥齿轮的加工方法和齿轮啮合理论,建立了螺旋锥齿轮齿面数学模型。根据齿面均匀离散点的输出数据,对齿面进行重构,实现了螺旋锥齿轮的精确实体造型,采用了齿面偏差法对生成实体模型精度进行了评估。研究结果对于螺旋锥齿轮数字化设计和制造具有重要意义。     

基于五轴联动数控铣齿机的螺旋锥齿轮刀倾法制造仿真

为了对螺旋锥齿轮数控铣齿机刀倾法加工进行数字化仿真,验证其五轴联动方程的可靠性,并得到精确的螺旋锥齿轮三维模型,研究了螺旋锥齿轮机械型机床和五轴联动数控机床的运动转换原理,以最复杂的刀倾法加工的螺旋锥齿轮为对象,基于空间的运动学等效转换原理,推导了螺旋锥齿轮数控加工的五轴联动方程;利用AutoCAD内嵌的Visual Basic Application二次开发语言,开发了基于数控机床五轴联动的仿真制造系统.仿真制造系统通过齿坯和刀盘的参数输入对螺旋锥齿轮进行建模.结果表明:仿真加工得到的螺旋锥齿轮模型精度高,计算得到的五轴联动方程正确可靠,为螺旋锥齿轮的后续分析处理提供了高精度的模型;研究工作为五轴联动数控机床下的螺旋锥齿轮实体建模提供了一种简洁有效的方法.     

弧齿锥齿轮数控展成加工的位置分析与实践

基于弧齿锥齿轮的数控加工原理,根据产形轮和工件锥齿轮之间的展成运动关系,建立了弧齿锥齿轮齿而的数控展成加工数学模型,完成机床参数的调整,并根据啮合方程式求解出展成大小齿轮时刀具的起始位置和终止位置.基于Pro/E用曲面重建的方法得到三维螺旋齿面,建立了试验用的弧齿锥齿轮的三维实体模型.对所提出的方法应用于实例,表明这种方法的有效性.     

螺旋锥齿轮数控铣削精加工方法研究

基于螺旋锥齿轮轮齿成形原理,介绍三维建模方法,结合UG NX8.0软件建立准确的螺旋锥齿轮三维模型。对螺旋锥齿轮副进行齿面修形和齿根修正,提出数控铣削精加工方法可从设计阶段对其制造、检测和修正环节进行控制。     

不同加工方法的弧齿锥齿轮齿面统一模型的建立

为避免弧齿锥齿轮齿面建模计算过程中的重复性,提高弧齿锥齿轮的齿面建模效率,分类研究了各种类型弧齿锥齿轮切齿机床的不同加工方法,归纳出不同加工方法间弧齿锥齿轮齿面建模的共性,建立了弧齿锥齿轮齿面统一模型.研究结果表明:通过建立统一的加工转换坐标系,实现了不同加工方法到统一模型的转换;齿面精度分析所需齿面点坐标可通过齿面网格计算软件求解;弧齿锥齿轮统一齿面模型经实例验证正确可行.     

基于共轭差曲面的螺旋锥齿轮接触特性控制方法

为了获得良好的传动质量,需要对螺旋锥齿轮的齿形进行合理设计以控制其接触特性.通过构建螺旋锥齿轮完全共轭齿面及对共轭差曲面进行齿形设计,在共轭齿面求解中引入预置的传动误差,利用相对曲率及线共轭曲面特性建立接触区形态参数与共轭差曲面修形量之间的关联模型,使得所有接触特性参数得以准确控制.提出了一种基于齿面特征共轭接触线修形量拟合及插值算法的共轭差曲面的设计及计算方法,该方法可避免齿根部位由于根切因素导致的修形量求解失败,同时仅需求解少量特征点修形量,便可实现整个共轭差曲面的设计,从而大大提高运算效率.最后通过齿形设计实例及齿面接触分析验证了该方法的正确性.     

奥利康摆线齿轮加工接触区域的一阶修正

基于奥利康螺旋锥齿轮的切齿理论,建立了奥利康螺旋锥齿轮接触区域的几何修正模型,给出了影响齿长、齿高方向接触位置的因素,推导了调整接触区位置各参数的调整量计算公式,提出了齿长和齿高方向的接触区域调整方法.     

螺旋锥齿轮数控磨削表面粗糙度的建模与分析

根据螺旋锥齿轮的数控磨削原理和齿面数学模型,分析了单面法用直口杯砂轮展成螺旋锥齿轮时表面粗糙度的形成机理与影响因素.基于加工运动轨迹分析方法,进行了数控磨削齿面的节点和接触迹线矢量计算,通过网格划分,将磨削3D理论残留面积高度转化为沿齿高方向各横向截面上的2D理论残留面积高度的计算,并考虑磨削齿面材料的耕犁塑性变形,建立了磨削表面粗糙度的计算模型.通过孤齿锥齿轮小轮的磨削表面粗糙度Ra值的计算和试验验证分析,结果表明:齿轮展成速度增大时,Ra值略有增加;砂轮速度提高时,Ra值可明显降低;当磨削深度a大于O.1 mm时,Ra随a变大而增加显著;其他因素对Ra也有不同程度的影响;Ra实测值与计算值的相对误差最大绝对值为17.1%,说明磨削表面粗糙度的理论建模有较好的精度,为螺旋锥齿轮磨削质量的控制奠定了基础.     

虚拟弧齿锥齿轮齿面可控性椭球抛物面误差的叠加新方法

为了研究弧齿锥齿轮测量精度稳定性及不同程序测量误差的问题,提出了一种对虚拟弧齿锥齿轮进行可控误差叠加的方法.分析虚拟弧齿锥齿轮建立时产生的误差,在虚拟工件上叠加可控的椭球抛物面误差,调用OpenGL图形库中的函数将叠加误差后的效果进行直观对比.研究结果表明:对虚拟弧齿锥齿轮进行误差可控的叠加,得到了齿面误差可控的虚拟弧齿锥齿轮.     

任意指定计算点的弧齿锥齿轮与准双曲面齿轮的切齿计算原理

本文提出了变性展成法的任意指定计算点切齿计算原理;用此理论可以精确地计算出弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮的切齿机床调整参数。     

螺旋锥齿轮齿面拓扑误差评定软件包的开发

建立了螺旋锥齿轮的理论齿面模型,从理论上分析了螺旋锥齿轮整体误差的形成原因及其分离方法,把螺旋锥齿轮齿面拓扑误差分解为三种整体形状误差:零阶、一阶和二阶误差.提出了差曲面和最小二乘法相结合的方法,提取了螺旋锥齿轮齿面拓扑误差的特征参数.用VC 6.0和Matlab两种语言相结合,开发了螺旋锥齿轮齿面拓扑误差评定软件包.该软件包可以绘制出大小齿轮的理论齿面和差曲面,利用得到的差曲面可迅速地计算出各阶误差的特征参数值,实现了对齿面拓扑误差的定量评定.     

基于齿面发生线的弧齿锥齿轮铣削加工仿真分析

基于球面渐开线弧齿锥齿轮的齿面生成原理,对齿面的发生线形成理论进行了研究,并提出了一种以齿面发生线作为铣削刀刃,通过三轴联动的方式加工出弧齿锥齿轮齿面的加工方法。建立了锥齿轮加工机床的三维模型,进行了锥齿轮的加工仿真,并对仿真生成的锥齿轮进行了齿面接触迹线分析。研究表明,基于该理论进行弧齿锥齿轮的铣削加工,运动和控制简单,且加工出来的锥齿轮能实现大倾角线接触传动。     

考虑轴变形影响的零度弧齿锥齿轮传动误差计算研究

传动误差是评判弧齿锥齿轮啮合性能的重要指标之一,直接反映弧齿锥齿轮的传动啮合特性,其与轴系结构密切相关.本文主要研究轴系结构与传动误差之间的正向设计计算方法,提出一种基于通用软件工具平台的考虑轴变形影响的弧齿锥齿轮传动误差数值计算方法,并与国际先进弧齿锥齿轮设计软件(KIMoS软件)进行对比,验证本文计算方法.针对两种轴系结构设计方案,应用本文方法分析轴变形对航空发动机弧齿锥齿轮传动误差的影响.分析计算结果表明:支撑形式对齿面接触力的大小影响甚微,但支撑形式与轴的变形对传动误差的影响较大.通过改变轴系的支撑结构可以获得良好的弧齿锥齿轮传动误差曲线.本文工作可为研究轴系结构与零度弧齿锥齿轮传动误差关系提供参考.     

弧齿锥齿轮全工序法及机床误差敏感性分析

为了在全工序法中利用Free-form机床的灵活性与自由度,提出直接面向Free-form机床的弧齿锥齿轮全工序法,并分析小轮齿面的机床误差敏感性. 已知大轮齿面,对小轮齿面微观形式进行主动设计. 建立直接面向Free-form式机床的四轴联动全工序法小轮切齿数学模型,根据小轮目标齿面参数,求解刀盘和被加工小轮的相对运动关系,得到机床各轴的运动5次多项式,以及剩余待定的小轮刀盘廓形参数. 分析机床各轴运动误差对小轮齿面拓扑形状的影响规律. 算例表明：直接面向Free-form式机床的四轴联动全工序法可以保证小轮正车面接触迹线每个离散点的参数,和倒车面参考点的参数;机床各轴的运动误差可以引起小轮齿面的螺旋角误差、对角误差和压力角误差;Y轴对小轮齿面的影响最小.     

弧齿锥齿轮三维实体模型的构建方法

通过应用空间啮合理论建立弧齿锥齿轮齿面方程，并经过点、线、面的求解，实现在Auto-CAD中建立弧齿锥齿轮三维实体模型．     

螺旋锥齿轮数控加工中的后置处理

通过分析蚴旋锥齿轮数控加工机床机构，建立了五轴数控加工机床模型，根据前置处理生成的刀位文件（刀心坐标和刀轴矢量），利用普通数控机床的后置处理原理，推导出了螺旋锥齿轮后置处理公式，得到了机床角度分配和刀心在机床坐标系中的位置，从而为从刀具轨迹到数控代码生成提供了方法。     

弧齿锥齿轮接触载荷分布对弯曲应力的影响

通过实验分析了在弧齿锥齿轮齿面不同位置施加载荷时,沿齿线接触载荷不均匀分布对弯曲应力的影响。