高硬度薄壁齿圈制造技术研究

机电复合传动系统中的典型零件薄壁齿圈径向尺寸大,精度要求高,硬度高,加工难度大,为解决上述问题,文中以薄壁齿圈为例,分析了薄壁齿圈特殊结构以及加工过程中的难点和变形因素,跟据零件特点,设计工艺方案并通过具体的加工试验结果,得出合理的加工方案,优化加工工艺。在此基础上设计精插齿夹具,减小硬齿面插齿时的变形,设计新型刀具,提高薄壁齿圈的加工质量和精度,通过大量加工试验,表明了此工艺的可行性,为此类零件加工积累了一定经验。     

薄壁铸造铝合金壳体加工变形控制研究

根据薄壁壳体整体结构特征,对其加工工艺进行分析,确定加工工艺方案;基于整体工艺方案,充分考虑零件加工过程中装夹定位,以最大程度减少零件加工过程中的变形问题;通过选取合适的加工刀具及加工参数,减少零件加工过程中因切削而导致的变形问题;其他控制措施还包括采用增加辅助支撑等方式,减少零件加工过程中的震颤问题,从而控制零件变形。     

大型齿圈分段弧形齿条加工与组装技术研究

弧形齿条作为大型齿圈的重要组成零件,其加工精度直接影响到整个齿轮的制造精度,针对构成大型齿圈的分段弧形齿条的加工技术进行研究,提出了加工难点,并从加工方法、装卡方法以及加工误差等方面进行分析。通过具体的分段弧形齿条的加工实践进行验证,开发了一种运用线切割、专用工装设备和有效的工艺措施以实现大型分段弧形齿的加工,具有操作简单,加工精度高,加工质量稳定可靠等优势。     

D型打结器齿盘的三维可视化研究

为可视化表达打结器齿盘的加工过程,利用SolidWorks软件建立了D型打结器驱动齿盘三维模型,通过其SolidWorks CAM模块对零件进行机加工工艺处理,并依据工程实际加工工艺过程制作了零件三维可视化加工工艺文档.相对于传统的基于二维工程语言的加工工艺卡,三维可视化加工工艺能够合理展示各零部件的加工工艺内容,使机...     

普通滚齿机弧形齿轮加工的辅助装置设计与分析

弧形齿轮是鼓形齿联轴器的基础零件,弧形齿轮的加工一般需要在专用弧形滚齿机上才能完成。通过对弧形齿轮及普通滚齿机结构特点的分析,设计出了一种辅助普通滚齿机加工弧形齿轮的装置,从而实现了在普通滚齿机上加工弧形齿轮的可能。     

滚齿加工过程碳排放定量计算模型及其优化方法

针对滚齿加工过程中的碳排放定量计算问题,提出了一种滚齿加工过程碳排放定量计算模型及其优化方法。对滚齿加工过程中的物料、能源消耗和碳排放特性进行定量分析,以零件和零件加工时间为单位对各类碳排放量进行分摊,完成批量生产中对单个齿轮碳排放的定量计算;建立以完工时间和加工质量等为约束,以滚齿加工的主轴转速和进给量为优化变量,以碳排放量和加工成本为优化目标的多目标优化模型;采用遗传算法(Genetic Algorithm,GA)进行优化求解,旨在碳排放量得到较大改善的同时可以降低加工成本,通过仿真计算验证了定量计算模型及优化方法的可行性。     

子程序在数控铣削加工中的应用

介绍了子程序编程的特点,制定了零件工艺方案,编制了子程序加工代码,验证了加工过程的准确性。通过对生产案例加工过程反复模拟仿真,得到生产中合理的工艺方案和准确的加工程序。正确使用子程序,缩短了零件设计和加工时间,提高了生产效率。     

薄壁弧形件装夹布局有限元优化

关于航空结构件加工变形控制的研究是高效数控加工研究的一部分。薄壁弧形零件加工中的弹性变形对加工质量影响很大,而装夹布局影响切削变形的大小和分布。以减少加工中工件最大弹性变形为目标,建立了弧形件铣削加工装夹布局的优化模型,采用商业有限元软件的设计优化模块进行计算。在对计算结果进一步分析的基础上,提出了最终的装夹布局方案,采用该方案可以得到整个加工过程中更低的变形量,变形分布更均匀,为采取相应数控补偿措施提供条件。优化方案和实际加工方案结果基本一致。所提出方法可推广至其他类型工件夹具布局优化设计。     

飞机铝合金薄壁件腹板数控加工质量改进措施

针对铝合金薄壁结构件腹板的加工表面质量进行阐述,分析了数控加工中腹板加工质量的主要影响因素,并论述了在数控加工过程中,从工艺方案、装夹定位方式、刀具轨迹、加工顺序等方面控制零件变形、提高零件加工过程中刚度的具体工艺改进措施,以提高薄壁零件腹板数控加工质量。     

铝合金薄壁弧形板的加工制造

某铝材质天线基座零件整体采用弧形结构。由于尺寸较大,1~2 mm薄壁弧面占比较大,加工去除率很高,因此加工过程中弱刚性及变形等因素都将影响零件整体的尺寸精度和形位公差。文中通过对该零件加工工艺的分析,采用了整体变形控制工艺,能够有效保证零件相关尺寸精度和形位公差,确保产品质量。     

端面弧齿齿盘的齿面方程及齿面磨削加工仿真

介绍了端面弧齿齿盘的磨削加工原理,推导了凸、凹齿盘轮齿的齿面方程,并根据齿面的成形原理在AutoCAD的平台上采用VBA编程实现了凸、凹轮齿的加工仿真。基于文中建立的齿面方程及开发的仿真软件,可获得凸、凹齿盘轮齿的参数化齿形,实现齿面加工的图形仿真并绘制出齿盘的三维实体模型。     

双圆弧弧齿锥齿轮传动的切齿啮合分析

基于双圆弧齿轮的齿形特点 ,结合弧齿锥齿轮的加工原理 ,进行双圆弧弧齿锥齿轮的切齿啮合分析 ,得到了切齿啮合过程中的啮合方程、产形轮齿面方程以及双圆弧弧齿锥齿轮的通用齿面方程表达式     

齿形参数对双圆弧齿轮接触跑合性能的影响

以三维弹性接触有限元法及双圆弧齿轮跑合仿真的数学模型为基础，提出了优化的双圆弧齿轮齿形参数，对ＧＢ１２７５９－９１齿形及优化齿形的双圆弧齿轮接触、跑合性能进行对比分析，得到齿形参数对双圆弧齿轮接触、跑合性能的影响规律。     

圆弧齿轮研究的进展

概述近年来我国在圆弧齿轮基础理论研究、设计与制造工艺等方面取得的进展,着重讨论圆弧齿轮的CAD/CAE技术、硬齿面加工技术和圆弧齿廓谐波齿轮传动,并探讨圆弧齿轮的发展趋势。     

等基圆曲线齿锥齿轮原理

大型锥齿轮的加工在我国是一个没有很好解决的问题。针对这一现状,我们研究生产了一种新型锥齿轮——等基圆曲线的齿锥齿轮。该锥齿轮在任意点的法截面内当量齿轮基圆半径保持不变,则沿该齿线的半截面内渐开线齿形相同,该锥齿轮齿面便可以用指状铣刀用数控方法正确地加工出来。本文给出了这种齿轮的齿线方程,研究了齿线特性,指状铣刀的加工痕迹,建立了双自由度近似加工该齿轮的方法,毛坯－刀具位置关系式等。于1990年初,在沈阳重型机器厂减速机分厂,用TP801单板机和步进电机在改装的OKU35铣齿机上加工出一对等基圆锥齿轮（大端模数为25mm,中点螺旋角23.675°,齿数比28/16）。从对滚来看,接触区较为理想。     

A genuine face milling cutter geometric model for spiral bevel and hypoid gears

Accurate tooth surface and good surface quality are critical to achieve the low-noise bevel gear drives. Face milling, traditionally works as tooth roughing process, can now possibly be used for finishing process because its high speed can produce good tooth surface quality. But with the previous simplified cutter geometric model in tooth modeling, the high accurate tooth surface cannot be obtained. In this paper, a genuine face milling cutter geometric model for spiral bevel and hypoid gears is proposed. This model exactly matches with the cutter geometry in the industrial application when not considering the fabrication tolerances and tool wear . In the modeling, the blades of the genuine cutter are parameterized with blade angle, rake angles, and relief angles. The side and circular cutting edges of blades are represented on the blade rake plane, rather than the normal plane as the simplified cutter geometry. The mathematic model of the genuine tool profiles on the normal plane is derived. It can be conveniently used by the existing tooth modeling program and easily customized by specifying the geometric parameters. In comparison with the genuine tool profile with the simplified tool profile, the big geometric errors of the simplified blade profile are founded, which proves that the genuine cutter geometric model is correct and essential.     

考虑偏心误差的圆弧齿线圆柱齿轮传动特性分析

基于偏心误差对圆弧齿线圆柱齿轮系统啮合性能影响的研究相对较少的现状,介绍了不同加工工艺所得圆弧齿线圆柱齿轮特点,建立轴孔中心存在几何偏心的圆弧齿线圆柱齿轮三维模型,利用商业软件Adams建立考虑偏心误差的圆弧齿线圆柱齿轮动力学仿真模型,分别研究了主动轮存在偏心和从动轮存在偏心及主、从动轮同时存在偏心时圆弧齿线圆柱齿轮系统从动轮速度波动情况。研究结果表明,3种偏心工况下,圆弧齿线圆柱齿轮系统从动轮速度波动情况均呈现周期性变化,偏心量对系统从动轮速度波动情况有一定影响。研究结果为齿轮润滑、故障诊断及齿廓修形等提供了理论基础。     

Geometry of chip formation in circular end milling

Machining along continuous circular tool-path trajectories avoids tool stoppage and even feed rate variation. This helps particularly in high-speed milling by reducing the effect of the machine tool mechanical structure and cutting process dynamics. With the increase in popularity of this machining concept, the need for detailed study of a valid chip formation in circular end milling is becoming necessary for accurate kinematic and dynamic modeling of the cutting process. In this paper, chip formation during circular end milling is studied with a major focus on feed per tooth and undeformed chip thickness along with their analytical derivations and numerical solutions. At first, the difference in the feed per tooth formulation for end milling along linear and circular tool-path trajectories is presented. In the next step, valid formulation of the undeformed chip thickness in circular end milling is derived by considering an epitrochoidal tooth trajectory with a wide range of the tool-path radius. The complex transcendental equations encountered in the derivation are dealt with, by a case-based approach to obtain closed-form analytical solutions. The analytical solutions of undeformed chip thickness are validated with results of numerical simulations of tool and tooth trajectories for circular end milling and also compared to the linear end milling. The close resemblance between analytical and numerical calculations of the undeformed chip thickness in circular end milling suggests validity of the proposed analytical formulations. As a case study, the cutting forces in circular end milling are calculated based on the derived chip thickness formulations and an existing mechanistic model. The calculation results reiterate the need of taking into account adjusted feed per tooth and valid chip thickness formulations in circular end milling, especially for small tool-path radii, for more realistic process modeling.     

面向降噪的蜗杆砂轮磨削齿面纹理改善方法

蜗杆砂轮磨是广泛应用于中小模数齿轮的批量精加工方法,但在实际加工过程中,蜗杆砂轮磨齿易在齿向形成规则的平行齿面纹理,从而增大了齿轮的啮合噪声。分析磨削过程中蜗杆砂轮与齿轮的接触特性,建立了啮合方程和接触点方程,阐述了接触迹构成整个齿面的机理;分析蜗杆砂轮磨齿的磨削特性,建立瞬时接触点的磨削速度和形状模型,计算磨粒在齿面上的磨削路径,分析磨削特性对齿面微观几何结构的影响,得到齿面的整体纹理模型;结合齿面纹理与噪声激励的关系,分析出齿面规则纹理对齿轮噪声的影响机理,提出按照正弦函数变化的冲程变速蜗杆砂轮磨齿加工方法;进行了蜗杆砂轮磨削常规加工与变冲程速度加工的对比试验,结果表明,该方法加工的齿面接触点位置具有一定的随机性,形成不规则的齿面纹理,不同转速下齿轮啮合噪声声压级总值减小约3.5 dB,已经达到改善齿面纹理的效果。     

基于复杂零件的数控加工工艺分析和宏程序编程

主要论述了复杂零件的图样分析方法、确定复杂零件的工艺基准、加工方法和切削用量,以及编制铣削圆弧齿的宏程序。在数控加工中,由于零件复杂多样,特别是轮廓曲线的形状和位置千变万化,对具体的零件应灵活处理,制订出合理的加工方案。