基于SolidWorks非对偶蜗轮蜗杆虚拟加工系统研究

以SolidWorks为平台,VB为开发工具,建立一个非对偶蜗轮蜗杆虚拟加工系统。在虚拟加工系统中,通过调用SolidWorks的多个API函数,精确建立蜗杆和蜗轮刀具模型,设定加工参数,模拟刀具的切削过程来实现蜗轮实体的精确成形。将蜗杆与加工成的蜗轮装配啮合,通过平面图观察啮合情况,进而调整蜗轮的加工参数,直至啮合良好为止。最后,以生产中一对非对偶蜗轮蜗杆为例,对虚拟加工系统做了详细说明。     

基于虚拟加工的TI蜗杆传动参数化设计与运动分析

TI蜗杆是以与渐开线齿轮形状相似的蜗杆刀具和蜗杆毛坯,分别绕自身轴线以一定传动比旋转,展成加工而成的渐开面包络环面,在空间上呈一种复杂的曲面.分析了蜗杆的加工特点和形成原理,在Pro/E Wildfire 2.0的环境下,依据零件与装配的全相关特性及参数化设计理论,模拟实际加工过程中刀具与蜗杆坯料之间的相对运动,虚拟加工出蜗杆.实现TI蜗杆的精确建模,并对生成的蜗轮蜗杆进行了装配与运动仿真分析.     

基于仿真加工法的阿基米德蜗轮三维建模

给出了一种在SolidWorks中实现阿基米德蜗轮精确建模的方法。采用沿轨迹扫描切除造型方法建立蜗轮滚刀三维模型,再通过VBA编程实现蜗轮滚刀和蜗轮毛坯间的范成运动,并进行布尔差运算来模拟蜗轮滚刀对蜗轮毛坯的切削过程,从而形成精确的蜗轮齿形。     

非圆表面的车削

非圆表面的加工原理是毛坯绕几何轴线旋转,而刀具以高于毛坯旋转几倍的频率作径向往复运动或摆动运动。此种加工方式不仅直接在车床上加工,而且可在有机械手装置的专用机床上加工,这些专用机床还可加工正弦曲面以及其它成形面。由于非圆表面加工使系统产生较大的交变载荷,所以,只宜在修理或小批量生产的情况下使用。在图1中,车削非圆表面需有两个主运动B_1、B_2和刀具的进给运动S。具有转数n_1的B_1是工件绕其几何轴线2运动,而具有转速n_2的B_2是轴线2绕轴线3运动。B_1和B_2就是围绕着相距为e的平行轴线旋转而     

加工球面蜗轮

球面蜗杆传动 ,由于其同时接触齿数较多 ,故承载能力高于圆柱蜗杆传动。另一方面 ,由于球面蜗杆与蜗轮的接触线与滑移速度间夹角较大 ,因此油楔形成条件好 ,其承载能力和效率也相应提高。１球面蜗轮副如图１所示 ,球面蜗轮副的啮合齿形在轴向截面内呈直线形。蜗杆螺纹的工作表面 ,是由直线ＡＢ绕蜗轮轴线Ｏ２ 回转 ,同时又围绕蜗杆轴线Ｏ１-Ｏ２旋转形式。反之 ,当蜗杆螺纹母线ＡＢ连续运动推动蜗轮旋转的结果 ,又得到蜗轮的包络齿面 ,形成蜗轮的齿形。由此可见 ,蜗杆螺纹表面和蜗轮齿表面是共轭形成的。当直线ＡＢ表示为刀具的刃口并位于蜗…     

可加工内外球面的车削装置

为扩大机床的使用功能和加工范围,我们设计了可加工内外球面的车削装置,如图1。取下车床方刀台,置本装置于方刀台位置,车刀回转轴线设计与主轴轴线所在水平面共面,装置在小溜板上偏转θ角。大溜板的纵向移动和中溜板的横向移动使刀尖接近待加工工件表面,当工件旋转时,转动手轮带动蜗杆转动,蜗杆带动蜗轮回转,刀杆及刀具则与蜗轮同轴旋     

基于ANSYS WORKBENCH的非对偶蜗轮蜗杆的有限元分析

介绍了非对偶蜗轮蜗杆的建模方法,利用ANSYS WORKBENCH对非对偶蜗轮蜗杆的啮合进行静力学有限元分析,计算出轮齿在工作过程中的等效应力并对计算结果作了相应分析.为提高非对偶蜗轮蜗杆使用寿命及解决轮齿断裂等提供帮助.     

数控铣削仿真系统的研究

根据数控铣削加工特点,提出一个基于Z-MAP结构的工件分解表达模型,利用该模型与刀具实体模型做布尔减运算,实时模拟工件材料的去除加工过程,并对仿真结果进行检验。仿真实例证明,该系统运行可靠,可提高数控加工效率。     

基于OpenGL的车铣去除材料的三维动态仿真

介绍了一种基于OpenGL的车铣去除材料过程的三维动态仿真方法,通过将毛坯进行离散化并与刀具体做布尔减运算的方法实现实时切除效果。重点介绍了如何将毛坯离散化以及如何进行刀具体与毛坯的布尔减运算,结合实际情况对布尔减运算做了具体的解释。     

直廓环面蜗杆副的啮合原理与刀具设计(二)

四、刀具设计 1.刀具设计原则及其发展演变规律 (1)蜗杆刀具的设计原则切制蜗杆的典型刀具是切刀。根据图1所示的啮合原理,切刀必须有模拟发生线BM的直线切刃,该切刃要与形成圆相切并处于通过蜗杆轴线并与蜗轮轴线相垂直的中间平面上,因此,刀具的设计制造、刃磨检测及安装调整,都必须以上述原则为关键。     

单齿飞刀连续分度加工平面齿蜗轮方法的研究

针对单角度盘铣刀加工平面蜗轮效率低等缺点，提出了一种用单齿飞刀连续分度加工平面齿蜗轮的方法。单齿飞刀制造方便，加工过程简单，连续分度的加工效率比单齿分度高。建立了飞刀直刃运动数学模型，分析了飞刀切得的齿面与理论齿面之间的关系，提出了飞刀安装倾角的求解方法。对于高精度平面蜗轮制造，该方法具有很高的应用价值。     

基于鼓形蜗杆传动理论的内齿轮加工原理研究

针对目前内齿轮加工方法中普遍存在的精度低、效率低等不足,提出一种运用鼓形蜗杆刀具进行内齿轮连续分度的展成加工方法。以微分几何和啮合原理为基础建立鼓形蜗杆传动二次包络理论及鼓形蜗杆刀具齿面数学模型。分析内渐开包络母面重现的必然性及内齿轮加工共轭关系。研究鼓形蜗杆刀具齿面的轴向齿形特性及齿面根切规律,并给出刀具齿面根切的避免方法。应用虚拟中心距原理分析鼓形蜗杆刀具的粗加工工艺参数优化方法及其精确加工原理。该研究工作为内齿轮的高效高精加工提供了一种有效途径。     

盘刀加工等基圆锥齿轮的刀具位姿及运动轨迹计算

为了实现使用盘形铣刀数控加工等基圆曲线齿锥齿轮,基于等基圆曲线齿锥齿轮理论,通过建立盘形铣刀加工数学模型,求解了决定刀具空间姿态的主要参数。通过盘形铣刀刀轴矢量、刀心坐标的求解,得到了轮坯坐标系下的刀位。结合通用五坐标数控机床,求得了五坐标数控加工等基圆锥齿轮运动轨迹的表达式。通过三维造型,对刀位求解进行了分析验证;通过仿真切削加工,验证了运动轨迹的正确性。结果表明,利用盘形铣刀数控加工等基圆锥齿轮的刀具位姿、运动轨迹的求解正确,在通用数控机床上利用盘形铣刀能够加工等基圆曲线齿锥齿轮。     

传动机构齿轮精密制造技术中硬质合金插齿刀磨削用碟形金刚石砂轮修整试验研究

重点研究了传动机构齿轮精密制造技术中,硬质合金插齿刀磨削用碟形金刚石砂轮的内侧进给、外侧进给和交替进给修整方式,对砂轮整形精度的影响规律,进一步分析了不同进给方式修整后的碟形砂轮磨制硬质合金插齿刀时,对插齿刀齿形精度的影响,同时采用粉末冶金棒、GC杯形砂轮、D/GC杯形砂轮3种修整方法,修整碟形金刚石砂轮,与原有修整方法进行对比试验,使修整后的碟形砂轮磨制整体硬质合金插齿刀而获得的齿形精度,分别提高了2.3倍、2.6倍和5.3倍。     

新形蜗杆砂轮无轴向进给磨削圆柱齿轮技术原理

在分析空间相错轴螺旋齿轮传动实现瞬时线接触共轭的条件与方法基础上,新建立了一种齿面直线接触的蜗杆传动方式。提出了以这种蜗杆为砂轮实现无轴向进给磨削圆柱齿轮的原理与方法。论述了运用这种蜗杆原理的双蜗杆磨轮磨削圆柱齿轮的结构实现、磨削进给的实现方法等,并推导了磨削速度计算公式。这种磨削加工方法结构简单、无需轴向进给、相对滑动速度大、效率高,可以用于大批量生产中齿轮的磨削加工或者珩磨加工。     

Mathematical model and bearing contacts of the ZN-type worm gear set cut by oversize hob cutters

The ZN-type oversize hob cutter for cutting of worm gears is investigated. The mathematical model of the ZN-type worm gear set is developed based on the cutting mechanism and hob cutter parameters. Influences of oversize hob cutter regrinding, worm-thread number and assembly errors on the bearing contacts and kinematical errors of the ZN-type worm gear set are investigated. A numerical example is given to demonstrate the bearing contacts and kinematical errors of the worm gear set.     

砂轮磨损对准平面二次包络环面蜗杆传动性能的影响

分析了砂轮磨损对准平面二次包络环面蜗杆传动的蜗杆几何尺寸以及接触和运动精度的影响。分析结果表明 :准平面包络环面蜗杆传动由于在蜗杆和蜗轮滚刀磨削过程中不可避免出现砂轮磨损 ,这种蜗杆传动实际上是瞬时呈双点接触的点接触环面蜗杆传动 ,因而该传动能在一定程度上降低蜗轮副对制造及安装误差的敏感性。     

Stress analysis in worm gears with ground concave worm profile

Stress analysis by a finite element method is carried out in the worm and the gear of a cylindrical worm gear drive with a concave worm profile, ground by a grinding wheel of double arc profile. A computer program, based on finite elements, is developed for the calculation of stress distributions in the worm thread and the gear tooth. By using this program, the influence of the design parameters of the worm gear drive and of the load position on stresses have been investigated. On the basis of the obtained results, by using regression analysis and interpolation functions, equations for the calculation of stresses in the worm thread and in the gear tooth have been derived.     

平面二次包络环面蜗杆传动多目标优化设计

平面二次包络环面蜗杆传动优化设计，通常以蜗轮齿固体积最小或以传动副性能最优为目标函数。为了兼顾该型传动副的性能和制造成本，以前述两种目标函数作为多目标优化设计的目标函数分量，建立了平面二次包络环面蜗杆传动多目标优化设计的数学模型，并用Matlab优化工具箱对模型进行了求解。     

Displacements in worm gears with ground concave worm profile

A computer program based on finite elements has been used for the calculation of displacements in the worm and the gear of a cylindrical worm gear drive with concave worm profile, ground by a grinding wheel of double arc profile. The influence of the design parameters of the worm gear drive and of the load position on displacements has been investigated. On the basis of the obtained results, by using regression analysis and interpolation functions, equations for an easy calculation of displacements in the worm thread and in the gear tooth have been derived.