几何误差和倾覆力矩对双螺母滚珠丝杠副载荷分布的影响#br#

建立了一种考虑几何误差（滚珠尺寸误差、丝杠导程误差和滚道齿形误差）和倾覆力矩的双螺母滚珠丝杠副载荷分布模型;通过试验测得4010型滚珠丝杠副的力与位移变形曲线,验证了理论模型的正确性;通过仿真分析研究了轴向外载荷、几何误差和倾覆力矩对双螺母滚珠丝杠副载荷分布的影响。研究结果表明：轴向外载荷一定时,倾覆力矩会导致双螺母滚珠丝杠副的载荷分布迅速变差;滚珠尺寸误差和滚道齿形误差会使双螺母滚珠丝杠副中滚珠的受载显著增大或减小;由于丝杠轴向误差累计的作用,导程误差会使双螺母滚珠丝杠副中一侧螺母受载增大,另一侧螺母受载减小;在误差大小一定的情况下,导程误差对载荷分布的影响程度大于尺寸误差和齿形误差,即双螺母滚珠丝杠副的载荷分布对导程误差的敏感度更高。     

几何误差和倾覆力矩对双螺母滚珠丝杠副载荷分布的影响

建立了一种考虑几何误差(滚珠尺寸误差、丝杠导程误差和滚道齿形误差)和倾覆力矩的双螺母滚珠丝杠副载荷分布模型;通过试验测得4010型滚珠丝杠副的力与位移变形曲线,验证了理论模型的正确性;通过仿真分析研究了轴向外载荷、几何误差和倾覆力矩对双螺母滚珠丝杠副载荷分布的影响。研究结果表明:轴向外载荷一定时,倾覆力矩会导致双螺母滚珠丝杠副的载荷分布迅速变差;滚珠尺寸误差和滚道齿形误差会使双螺母滚珠丝杠副中滚珠的受载显著增大或减小;由于丝杠轴向误差累计的作用,导程误差会使双螺母滚珠丝杠副中一侧螺母受载增大,另一侧螺母受载减小;在误差大小一定的情况下,导程误差对载荷分布的影响程度大于尺寸误差和齿形误差,即双螺母滚珠丝杠副的载荷分布对导程误差的敏感度更高。     

一种加工大导程螺母内滚道方法的研究

针对大导程滚珠丝杠副螺母内滚道难磨削技术缺陷,提出了一种冷挤压加工大导程螺母内滚道的成形方法。同时,基于切削—挤压复合理论学习基础上设计了一种新型加工螺母内滚道刀具。基于对挤压刀具设计,本文在有限元分析软件DEFORM-3D中进行了仿真加工分析。     

螺旋升角对滚珠丝杠副弹性变形及传递效率的影响

针对高速数控机床采用的大导程滚珠丝杠副对进给系统性能影响问题,考虑螺旋升角、滚珠与滚道接触面的滑动和滚动摩擦,研究了滚珠丝杠副的轴向弹性变形,利用有限元方法进行了仿真分析;建立了丝杠由转动到直线进给运动的传递效率数学模型,并利用实验进行了验证。结果表明,随着螺旋升角的增大,丝杠副的传递效率提高,轴向弹性变形减小,轴向力减小,提高了轴向定位精度。     

预紧力对滚珠丝杠副摩擦力矩波动的影响分析及试验

基于预紧力下的滚珠丝杠副滚珠及螺母滚道的模型,提出了滚珠丝杠副滚珠进出滚道的受力分析方法,推导出了滚珠丝杠摩擦阻力矩波动的计算模型,并进一步分析了丝杠各参数对滚珠丝杠副摩擦阻力矩的影响;试验结果表明,随着预紧力增大滚珠丝杠副的摩擦阻力矩波动也随着增大,波动频率对应于滚珠进出滚道的频率。     

精密滚珠丝杠副丝杠滚道磨损异常的原因分析

实践中发现,精密滚珠丝杠副丝杠轴滚道的磨损明显大于螺母滚道,本文从弹性接触和润滑状态两方面分析了产生这一现象的原因。研究表明,滚珠与丝杠轴滚道的接触应力高于滚珠与螺母滚道的接触应力,而滚珠与螺母滚道接触面的润滑状态优于滚珠与丝杠轴滚道接触面。该研究结果为滚珠丝杠副的合理设计和适当润滑提供了理论依据。     

滚珠丝杠副产生弹性接触变形时实际接触角的计算

本文提出了在预载过盈条件下，单螺母变位导程预加负荷滚珠丝杠副钢球和滚道弹性接触变形模型及实际接触角的计算方法，还推荐了合理的原始设计接触角。     

基于蠕滑理论的精密滚珠丝杠副摩擦力研究

考虑不同相位角处滚珠所受离心力及摩擦力的影响,建立了双螺母预紧式滚珠丝杠副多自由度动力学模型,该模型不再基于所有滚珠受力相等和运动相同的假设,使用蠕滑力模型来表征滚珠与滚道接触界面间的摩擦力;利用经验模态分解（EMD）包络分析方法进行了滚珠丝杠副振动信号撞击频率的提取,与理论计算结果进行对比,对动力学模型进行了验证;分析了丝杠转速、轴向载荷、滚道曲率比和导程对滚珠丝杠副摩擦力的影响规律。     

面向双圆弧滚珠丝杠副装配的计算机辅助设计

滚珠丝杠零件的选配必须依据最优接触角理论,即使装配后的滚珠丝杠副内的滚珠与滚道的接触角达到最优值。目前的接触角计算模型限定条件太窄,且需要试算方法,计算量大且计算效率低,针对这一问题,结合实际的滚珠丝杠副装配工艺,考虑滚珠丝杠副滚道的截型磨削误差等因素,基于通用的滚珠丝杠副弹性接触角的计算模型,使用MATLAB GUI设计了滚珠丝杠副辅助装配软件,能够根据不同的装配方式及所提供的参数给出选配后滚珠丝杠副的弹性接触角值,并直接选配相应的丝杠、螺母或滚珠,极大地提高了滚珠丝杠副的装配精确度和效率。     

高承载工况下滚珠丝杠副失效形式分析

以高承载工况下滚珠丝杠副为研究对象,依据弹塑性接触变形理论,建立滚珠与双圆弧滚道的接触模型,结合试验研究,发现了滚珠丝杠副在高承载工况下可能出现的3种失效形式,包括滚道面大变形导致的严重塑性流动、滚道面顶部断裂和滚珠卡死等。     

规则曲面侧铣过程中的刀位计算

文中阐述了一种侧铣规则曲面的加工策略.首先,将圆柱铣刀的初始定位于规则曲面的两条边界导向曲线的切线方向,运用优化算法,位移不同曲线的切点已达到减少误差的目的.其次,拟合这些切点形成规则曲线,进一步减少误差.至此,刀路由两条边界曲线和形成的规则曲线共同决定.     

An empirical survey on the influence of machining parameters on tool wear in diamond turning of large single-crystal silicon optics

We conducted a series of screening experiments to survey the influence of machining parameters on tool wear during ductile regime diamond turning of large single-crystal silicon optics. The machining parameters under investigation were depth-of-cut, feed rate, surface cutting speed, tool radius, tool rake angle and side rake angle, and cutting fluid. Using an experimental design technique, we selected twenty-two screening experiments. For each experiment we measured tool wear by tracing the tool edge with an air bearing linear variable differential transformer before and after cutting and recording the amount of tool edge recession. Using statistical tools, we determined the significance of each cutting parameter within the parameter space investigated. We found that track length, chip size, tool rake angle and surface cutting speed significantly affect tool wear, while cutting fluid and side rake angle do not significantly affect tool wear within the ranges tested. The track length, or machining distance, is the single most influential characteristic that causes tool wear. For a fixed part area, a decrease in track length corresponds to an increase in feed rate. Less tool wear occurred on experiments with negative rake angle tools, larger chip sizes and higher surface velocities. The next step in this research is to perform more experiments in this region to develop a predictive model that can be used to select cutting parameters that minimize tool wear.     

微细电火花线切割加工误差分析

微细电火花线切割加工过程中,加工时施加的张力、火花放电引起的放电力、材料蚀除过程中的爆炸力以及放电通道中的瞬时压力等共同作用使电极丝产生偏移,从而引起加工误差,影响加工精度。为了减小加工误差,从材料力学的角度分析了丝的变形大小以及来源,得出减小误差的方法。此外从几何角度分析拐角切割的形位误差,提出通过精确控制导向器的轨迹来满足加工精度要求的方法,为自适应控制提供了理论依据。     

尝试内锥螺纹的数控加工

介绍正规式钻杆接头75／8″左旋内锥螺纹的两种程序编制方法,即切削螺纹(G32)和螺纹切削固定循环(G82)的程序编制,完成了对75／8″左旋内螺纹的一次性完整挑扣加工,探索出左旋内锥螺纹加工的一条新途径和新方法。     

宏程序拓展螺纹加工的研究

在数控车床上加工大螺距螺纹或者蜗杆时会因为切削力过大,而导致震动,甚至扎刀的现象。在实际加工时,由于螺纹的切削环境属切削伴随挤压的状态,从而实际的切削受力状况也并非理想的单刃切削受力,会出现振动及扎刀现象。利用数控系统自带的B类用户宏程序功能,可针对螺纹切削工艺路线的缺点,采用左右进刀法工艺路线切削螺纹,改善了切削过程中刀具的受力状况。     

基于VB语言的异型泡沫塑料数控切割系统的开发

利用先进的数控技术加工泡沫塑料,并针对泡沫塑料二次加工的特点设计了一套异形泡沫塑料数控切割机控制系统。具有根据G代码自动生成加工轨迹,两个不同的轨迹合成更复杂的上下异型的图形,加工过程实时跟踪显示,错误报警显示等特点。     

对木工推台锯上的德国圆锯片切削功率的国产化试验研究

介绍了一种测试木工推台锯[1]上圆锯片的切削功率的研究方法。运用频率跟踪法,利用电量隔离传感器与工控机界面对在推台锯上的两种德国产新圆锯片进行了切削功率、功率因子、电流和电压值的测试与相关分析,以期为木工机械、人造板机械和刀具行业的国产化优化设计工作提供借鉴。     

The Inclusion of the Geometrical Shape of the Cutter into the Optimisation of the Milling Process

The paper deals with the optimisation model of cutting variables by which the manufacturing costs should be reduced to the lowest possible value. The optimisation strategy takes place in two steps by taking into account all input variables (technological limitations). First, the tool geometric variables are changed using selected cutting variables; in this way, the smallest cutting force variables are determined. Geometric variables for the case of the smallest cutting force are used for the second optimisation step in which the cutting variables are changed. Optimisation of the cutting variables is tested practically under workshop conditions. In this way, important information about the validity of the optimised values is obtained. If there are significant differences between the theoretical and practical values, then the theoretical values must be corrected (correction of cutting variables). As the study of the cutting processes requires much experimental and theoretical work and applies to a very large body of data, we have organised an information centre for cutting conditions. When forming the information centre for cutting conditions, it was impossible to avoid the requirement that the technological database must be actively included in the computer-supported integrated manufacture.     

水射流机床CAD系统中轨迹提取与图形反生成的实现

就水射流切割机床交互式图形系统中轨迹提取和轨迹反生成问题进行了研究。水射流切割机床CAD系统中由于图形的存储顺序与加工顺序不吻合,在生成数控代码之前必须将图形轨迹按顺序提取,然后将之存储到数据库中。为了验证数据库中轨迹数据的正确性,用VC 实现了轨迹的顺序提取和轨迹图形的反生成,以便与CAD系统中的图形进行比较。反复实验表明,该系统运行可靠,具有实用性,可以用于其他类型切割机床中。     

大型金属整体件加工精度提高的方法研究

航空与机床行业的大型复杂运动件普遍采用整体式结构,其装配与加工精度提高离不开金属切削加工技术的研究。将CAE技术与金属零件加工工艺相结合,针对大型金属整体件加工提出了一套改善金属零件加工精度的系统解决方案; 并采用测试技术验证该解决方案的可行性。切削加工工艺仿真及切削力测试对比结果表明,采用仿真技术进行工艺参数优化是可行的; 通过保持现有的切削材料速率、提高主轴转数,可以降低刀具的周向、进给方向的切削力近50℅。采用该技术可有效进行参数优化及并指导工艺改进。