基于BP神经网络的齿圈装夹变形预测研究

针对薄壁齿圈的装夹变形问题,将Abaqus有限元仿真与BP神经网络技术应用到了齿圈装夹变形预测中。根据齿圈实际加工装夹情况,应用Abaqus有限元分析软件,建立了齿圈装夹变形的仿真模型,开展了齿圈装夹变形的有限元分析研究,建立了齿圈装夹力及其径向最大装夹变形之间的关系;以Abaqus有限元仿真数据作为训练样本和检验样本,借助BP神经网络良好的预测精度和非线性泛化能力,通过MATLAB神经网络工具箱,建立了基于BP神经网络的齿圈装夹变形预测数字化模型;并根据检验样本对模型进行了检验,预测值与仿真值之间的相对误差在0.05%之内。研究结果表明:建立的基于BP神经网络的齿圈装夹变形预测数字化模型是准确有效的,可以为智能化大数据加工制造环境下的齿圈装夹参数优化提供准确有效的数据。     

齿轮装夹位姿误差对成形磨齿精度的影响

为了减小成形磨齿过程中齿轮装夹位姿和受力的变形误差、提高成形磨齿的加工精度,基于渐开线圆柱齿轮的成形磨齿原理,建立含齿轮装夹位姿误差的成形磨齿数学模型,依据渐开线圆柱齿轮的评价指标提出一种齿面误差的评定方法,并分析了齿轮装夹位姿误差对成形磨齿精度的影响,分别研究了齿轮装夹偏心误差、倾角误差、偏心与倾角耦合误差对成形磨齿精度的影响规律,得到3种不同条件下的齿面偏差对齿轮装夹位姿误差的误差敏感项。通过成形磨齿加工实例验证了所得规律的正确性,表明齿轮装夹位姿误差耦合作用规律可为齿圈装夹受力变形提供参考,同时其研究方法可为成形磨齿误差溯源和误差辨识提供依据。     

齿坯装夹不正和热处理变形对齿轮精度的影响

齿轮加工时,齿坯装夹不正和热处理变形都会影响齿轮精度,特别是热处理变形对齿轮精度的影响,不易控制。以上两种情况对齿轮精度中的齿向精度影响最大。加工时,装夹不正状态下的齿轮形状和热处理后局部变形状态下的齿轮形状分别如图1和图2所示。现就上述两种情况导致渐开线外啮合直齿圆柱齿轮的齿向误差作一探讨。 1.对于加工时齿坯装夹不正所导致的齿向误差由于齿坯装夹不正,加工出的轮齿相对齿轮内孔中心线发生倾斜,导致齿轮端面跳动,产生齿向误差。最大端面跳动处,加工出的齿为锥齿;离最大端面跳动在圆周上90°处,加工出的齿为斜齿;在这两种情况间,加工出的每一齿,是锥齿和斜齿的合成。 (1)离最大端面跳动在圆周上90°处,轮齿随齿坯内孔中心线的倾斜而倾斜,故产生齿轮的齿向误差     

齿轮加工用弹性压紧定心剃齿夹具

高强度橡胶的弹性压紧技术及弹性涨套定心技术,是在齿轮加工中提高和稳定齿坯装夹定位精度的一种有效工艺手段.二者结合可以对圆柱外齿轮齿坯的内孔进行高精度、高工效地装夹,以用于齿形的精加工--剃齿.详细介绍弹性压紧、涨套定心夹具在剃齿加工中的应用.     

巧用拔杆四例

用顶尖装夹工件,拨杆拨动鸡心夹是常用的轴类零件加工方法。我厂是液压件专业厂,在生产实践中,巧妙利用工件特点,仍由两顶尖装夹,但取消鸡心夹,拨杆直接带动工件进行加工,从而节省了工件装夹时间,提高了生产效率。还可以应用于加工别的工件,也取得了较好效果。举出四例,以供参考。一、短轴齿加工     

YM31125E滚齿机床改造扩大加工范围

在滚齿机上加工轴齿轮类零件时,工件的装夹多采用夹一端、顶一端的方式,即在工作台上安装一个三爪卡盘夹住工件的一端,在机床后立柱上安装一个顶尖顶住工件另一端的中心孔,工件找正、夹紧后,完成轴齿轮的滚齿加工。我厂今年排产CYJY１４－５．５／６－８９HF抽油机,其减速器中,主动轴轴齿轮的滚齿工序预计安排在YM３１１２５E滚齿机上进行滚齿加工,当将工件的滚切部位放在机床的滚切有效区内时,经过计算及现场测量,我们发现,传统的装夹方法不能满足主动轴轴齿轮的滚齿要求,主要原因是：①轴齿轮为斜齿人字齿轮,轮齿较长且…     

一种滚齿机二次对齿方法的研究

滚齿机加工齿轮,存在需要停机进行精度检测,或者经过粗切半精加工工艺后,脱离机床进行其他工艺加工,齿轮需要进行再次装夹,即二次对齿。对传统的二次对齿方法进行分析,找出无法满足如今对高精度、高效率制造的需求的误差。提出滚齿机二次对齿方法,能实现自动二次对齿,很大程度提高了齿轮的加工效率,也提高了齿轮的加工精度。     

一种加工齿轮内孔的定位方法

齿轮成形后的内孔加工是齿轮加工常遇到的工艺问题。为了保证内孔加工后的形位公差,对齿轮加工时的装夹、定位有严格的要求。但是由于齿轮的特殊外形,就使得它在装夹、定位时比一般工件困难。现将有关齿轮内孔加工方面的装夹、定位方法作一介绍。1.加工件简介加工件是一种行星齿轮减速器的齿轮(图1),材质是18crMnTi。齿轮加工的工艺过程是锻齿坯→车削各面→滚齿→渗碳淬硬→磨削内孔,其中的一道工序是齿轮成形后的内孔磨削。因此磨削时工件的准确定位,成为工件磨削质量的关键.     

大型齿圈加工工艺的研究与探讨

叙述了大型齿圈结构特点和传统机械加工工艺,分析了大型齿圈的加工现状和存在的问题,通过工艺数据分析对比,研究了大型齿圈加工变形规律,得出了在同批次同规格大齿圈在机加工中变形量和变形规律基本相同的结论,为分次装夹加工和预应力加工工艺制定提供了理论依据。得出结论:根据大齿圈机加工变形特性和机加工各阶段的变形规律,可以制定和选择合理的加工工艺;无论采用分次装夹加工还是采用预应力加工,首先要保证最小的精加工余量,才能保证大齿圈最小的精加工变形量;铣齿机粗加工可使精加工余量控制在较小状态;全预应力加工是较为经济合理的加工方法。     

快速夹紧弹簧顶尖

在车床上加工两端带中心孔的导柱、轴类零件的时候,通常都是用鸡心夹头装夹加工。这种加工方法,装夹时间长,需要二次“调头”,生产效率低,同一鸡心夹头加工的直径范围小。我们设计了一种快速夹紧的弹簧顶尖,其结构如图所示。工件5左端的中心孔对准活动顶尖4,压缩弹簧2,当顶紧车床尾座顶尖6时,锥体3的右端面齿便牢牢地嵌入工件的左端面,切削过程产生的轴向切削力,使工件更加牢固地嵌入端面齿中。这种快速夹紧的弹簧顶尖,经八二七○厂等单位长期使用证明,具有:通用性强,夹紧力大,牢固可靠,装夹辅助时间极短,装夹方便,不损伤已加工外圆表面,不需要二次“调头”,结构简单,寿命长等优     

齿向圆弧面铣削加工工艺

变刚度蛇形弹簧联轴器齿向弧形面,齿槽间隙小,加工时较为困难。对加工零件功能及工艺进行了分析,确定了零件加工工艺方案,拟定了装夹方案,给出了夹具设计结构图、刀具选用计算。提出了加工过程中应注意的问题,给出了加工过程中的数据计算方法,采用较为经济的加工工艺完成了齿向弧形面的加工。     

基于多岛遗传算法的薄壁齿圈装夹变形优化研究

针对薄壁齿圈装夹时装夹变形的问题,对夹具元件的结构参数和施加的夹紧力进行了优化,提出了采用多岛遗传算法对夹具结构参数和夹紧力的同步优化方案。通过ABAQUS软件对齿圈装夹变形进行了有限元分析,得出了变形量,将ABAQUS软件优化算法在Isight中进行了集成;以装夹变形量最小为目标函数,装夹过程中夹紧力和夹具结构参数为变量,通过多岛遗传算法对薄壁齿圈夹紧力和夹具结构进行了同步优化,得出了使薄壁齿圈装夹变形最小的夹紧力及夹具结构参数。研究结果表明:优化后装夹变形量减小93.38%,有效地降低了因夹紧力施加不当以及夹具结构不合理引起的变形,对于后续的加工精度有了明显的改善,验证了多岛遗传算法对于齿圈装夹变形优化的可行性。     

轴端轴向齿廓偏心轴车削、磨削的工装制作

轴端轴向齿廓偏心轴的设计越来越多,针对此种偏心的加工,阐述一种加工装夹方案,将车削、磨削此种偏心轴加工工装模块化。     

三爪自定心卡盘齿轮铣齿夹具的改制

针对三爪自定心卡盘齿轮原铣齿夹具在加工中存在的问题,重新设计了改进型铣齿夹具,使其达到较高的加工精度,尤其是对夹具的分度方式进行了创新,即以棘轮、棘爪和分度齿盘为精密分度装置,可实现一次装夹、多工位加工。实践证明,改进型铣齿夹具满足多品种卡盘齿轮的加工,生产率高,劳动强度低,具有良好的经济性。     

爪卡盘的使用技巧

三爪卡盘又称三爪自定心卡盘,它根据工件装夹部分的圆周确定工件的回转中心,但它的定心精度不是很高。一般根据使用场合,在精车、磨削及使用万能分度头铣削精度较高零件等情况下,选用装夹精度较高的三爪卡盘,而在粗车和无形位精度要求的磨削、铣削等加工中,使用装夹精度较低的三爪卡盘。 三爪卡盘装夹工件的原理是,利用卡盘扳手转动圆周上的三个伞齿中的任一个,从而带动平面螺纹转动并带动三个卡爪一齐移动,起到自定心装夹工件作用;从机械结构上看,卡盘的三个伞齿具有相同功能,但是经过仔细检测,三个伞齿装夹工件的精度并不一样,相差也较大…     

卡盘锥齿轮铣齿夹具的改制

针对三爪自定心卡盘锥齿轮原铣齿夹具在加工中存在的问题,重新设计了改进型铣齿夹具,使其达到较高的加工精度,尤其是对夹具的分度方式进行了创新,即以棘轮棘爪和分度齿盘为精密分度装置,可实现一次装夹、多工位加工.实践证明,改进型铣齿夹具满足多品种卡盘齿轮的加工,生产率高,减轻劳动强度,具有良好经济性.     

刨齿机上余量分配规的改进

在刨齿机上批量加工直齿锥齿轮时,一般先在万能铣床或直齿锥齿轮粗切机上进行齿部粗加工后,再在刨齿机上精加工,达样既可提高效率,又可保持机床精度。为使轮齿两面余量被均匀切去,装夹时位置需准确。过去在Y236型刨齿机分齿箱上的余量分配规(图1),是固定在机床上的,而在加工完一个工件时,由于转动惯性,所以停止位置不准。使齿坯和余量分配规之间的相对位置发生变化,影响了下一工件的正确装夹,增加了生产辅助时间,所以我们改为在刨齿心轴上,加装     

超长拉杆加工

现要在电火花线切割机床dk7732上加工如图1所示拉杆。机床加工范围为400mm×320mm,无法一次装夹切割完成。如果分两次装夹切割,又不能保证工件孔与齿面平行度0．01mm的精度要求,专门买一台设备,     

长轴齿轮的铣齿装夹

我厂纺纱机上宽齿面轴齿轮,材料为45钢,齿部长585毫米,因条件所限需在×62W铣床上加工,用弯板代替尾架装夹,解决了装夹困难(附图)。90°弯板刨好后,按分度头中心高镗一个φ45H7孔,并在孔的垂直方向攻     

自动定心夹紧的手动式钻床夹具

我厂锻造齿坯因没有冲孔设备,齿坯的中心孔,是在车床或钻床上加工。为简化齿坯的装夹,我们设计了自动定心自动夹紧的手动式钻床夹具(如图)。其原理是:利用切削力使工件得到自动定心及夹紧,当切削力越大时,夹紧力也就越大。这种夹具结构简单,制造容易,使用方便,节省了装夹时间,深受欢迎。更换