双导程ZN蜗杆修缘成形磨削研究

双导程ZN蜗杆(又称法向直廓蜗杆)修缘的精密加工需要研究一种成形磨削方法。传统的蜗杆修缘磨削方法是根据加工经验对砂轮进行手工修形,加工效率低且难以实现高精度的齿形修缘磨削。为此,以ZN蜗杆修缘齿形的成形磨削为目标,在蜗杆法平面引入齿形修缘分析,建立ZN蜗杆修缘齿形的数学模型,依据空间啮合原理计算出蜗杆磨削的成形砂轮截形,并利用数控砂轮修整装置修整砂轮。为验证蜗杆修缘的成形磨削效果,选用实际生产中的某一双导程ZN蜗杆,在自主研制的数控砂轮修整系统和工厂的蜗杆磨床上进行试验,经过对成形磨削砂轮计算、修整和蜗杆磨削,结果表明,磨削蜗杆的修缘量满足预期设计要求,蜗杆齿形精度达到6级。表明该方法可用于双导程ZN蜗杆修缘的高精度成形磨削。     

渐开线蜗杆成形磨削用砂轮的修整

成形磨削与车削相比可显著提高蜗杆的齿形精度和表面质量。根据螺旋面形成原理建立了渐开线蜗杆的齿面方程,利用空间啮合理论计算出了磨削蜗杆所需砂轮的轴向截形,依据此截形数据设计了砂轮数控修整方案,并用修整好的砂轮磨削工件实现蜗杆的数控成形磨削加工。     

ZK蜗杆成形磨削的砂轮修整技术研究与实验

随着数控技术的发展,蜗杆的加工越来越多采用数控装置,使用成形法磨削。因此,利用数控技术精确控制金刚盘修整轮运动的轨迹,可以得到更高精度和更复杂的砂轮截形。首先制定了ZK蜗杆和砂轮的坐标系,建立了砂轮模型,推导了ZK蜗杆加工时的砂轮的理论廓形,即金刚盘的运动轨迹。其次,基于软件平台,设计了完整的砂轮修整器控制系统,能够控制磨削加工、砂轮廓形计算、图形显示和砂轮修整等功能。软件基于模块化设计。通过实验研究,精度达到要求。为后续数控蜗杆磨床的设计提供一定的理论依据。     

S7520w手动万能砂轮修整器的调整参数对蜗杆齿形的影响

我国的精密圆柱蜗杆多在配备了手动万能砂轮修整器的螺纹磨床上磨削成形的。这和工艺方法加工出的蜗杆是什么齿形?对此,人们的看法十分不同。有人认为是ZN蜗杆,因为生产图纸上要求ZN;有人认为是ZK蜗杆,因为砂轮近似于盘形锥面砂轮;文献资料普遍认为这种工艺方法加工不出精密的ZN和ZA蜗杆。因此,有必要以S7520w万能螺纹磨床为对象,分析其手动万能砂轮修整器的调整参数对蜗杆齿形的影响。     

ZC1蜗杆磨削用CNC砂轮修整器设计

ZC1型蜗杆因具有良好的传动性能和综合效果而备受关注,磨削加工是提高传动性能的关键,磨削用砂轮的修型方法直接影响其加工精度.根据ZC1蜗杆磨削的数学模型,提出了一种专用的砂轮修整器结构模型,设计了一种CNC砂轮修整器的系统结构,为提高ZC1蜗杆的磨削加工精度和效率提供一种新途径.     

六轴数控蜗杆砂轮磨齿机磨削面齿轮的方法

建立六轴数控圆柱齿轮蜗杆砂轮磨齿机磨削面齿轮的理论模型。提出以初始设计蜗杆砂轮轴截面齿形为基本参数,并考虑齿廓抛物线修形来设计金刚滚轮,再用于修整椭球式蜗杆砂轮的方法。利用双参数啮合方程建立了面齿轮磨齿加工的齿面方程。齿面磨削仿真及轮齿接触分析表明,直接以蜗杆砂轮轴截面齿形作为金刚滚轮齿廓来修整砂轮,所磨削得到的面齿轮齿面压力角偏小,且传动误差为不连续的上凹形曲线。当给滚轮以抛物线修形设计之后,所磨削的面齿轮齿面偏差基本为负值,传动误差曲线为良好的连续上凸式抛物线形。承载接触分析表明新的设计可以减轻齿顶边缘接触,减小冲击振动。数值算例表明,采用该方法磨削加工的面齿轮可以获得较高的精度和良好的啮合性能,并给出了试验验证。     

面齿轮蜗杆砂轮的成形修整工艺误差建模及补偿方法

蜗杆砂轮磨削是面齿轮的精加工工艺,蜗杆砂轮修整精度直接影响面齿轮磨削精度。本文分析了修整工艺误差对磨削齿面误差的影响规律,并提出了一种面齿轮蜗杆砂轮的成形修整工艺误差建模及补偿方法。首先,建立面齿轮蜗杆砂轮的数学模型,分析面齿轮蜗杆砂轮的成形修整原理,提出利用圆柱齿轮磨齿机的多轴耦合联动实现面齿轮蜗杆砂轮的成形修整。其次,将修整工艺误差分为轴向位置和径向位置误差,分析轴向位置和径向位置误差对磨削齿面误差的影响规律,提出成形修整工艺误差的补偿方法。最后,进行蜗杆砂轮补偿修整、面齿轮磨削加工及测量实验,实验表明：左齿面齿形误差由补偿前51.9μm到补偿后7.9μm,右齿面齿形误差由补偿前35.3μm到补偿后17.6μm,验证了误差补偿方法的有效性。     

基于通用金刚轮的蜗杆砂轮修整方法与试验

用展成方法磨削修形圆柱齿轮时,通常采用专用的金刚轮对蜗杆砂轮的齿廓进行修整,齿轮修形参数不同,所采用的金刚轮也不同。采用一种外圆带圆弧的通用金刚轮作为修整刀具,可对不同齿廓参数的蜗杆砂轮进行修整,并对金刚轮的修整轨迹进行了规划。在VERICUT中建立了蜗杆砂轮的修整机床模型,对蜗杆砂轮的修整过程进行了仿真加工。最后进行了修形齿轮的磨削加工试验,通过对加工后的齿轮齿面的测量,验证了蜗杆砂轮修整方法的正确性和可行性。     

基于标准锥面滚轮的面齿轮蜗杆砂轮少轴数控修整方法

根据面齿轮、圆柱齿轮及蜗杆砂轮三者同时啮合的原理,推导面齿轮磨削用蜗杆砂轮的齿面方程。基于某型5轴数控机床模型,建立利用标准双锥面金刚滚轮修整蜗杆砂轮曲面的非线性接触方程。通过分解砂轮修整过程,将砂轮曲面的5坐标修整运动转化为一系列的3坐标连续运动。依据面齿轮与蜗杆砂轮间的共轭关系,导出面齿轮齿面偏差的砂轮修整补偿计算公式。试验表明,采用该方法磨削面齿轮其齿形偏差与齿距偏差能够达到国标GB11365-89中规定相同尺寸锥齿轮的6级精度水平。另外,该方法减少了同时联动的数控轴数,从而降低了对机床的数控精度要求。     

螺纹磨床CNC砂轮修整器的研究

为解决复杂螺旋面的磨削问题,我厂研制了数控砂轮修整器。以三座标联动来控制单颗粒金刚石修整砂轮,修整器结构紧凑、它将复杂型面计算与控制熔为一体。用该修整器修出的砂轮磨削法向直廓蜗杆齿形精度达五级以上。     

基于展成磨削的蜗杆砂轮修整与试验研究

基于展成磨削过程中蜗杆砂轮与齿轮之间的运动关系,建立了修形斜齿轮与蜗杆砂轮之间磨削运动的坐标转换关系。利用啮合原理理论推导出被磨削齿轮齿面与蜗杆砂轮的接触条件,计算出蜗杆砂轮的理论廓形。在VERICUT中,建立了蜗杆砂轮修整的数控机床模型,对蜗杆砂轮的修整程序进行了验证仿真。在YK7250磨齿机上进行了修形斜齿轮的磨削试验,对蜗杆砂轮修整精度进行了检验。验证了蜗杆砂轮修整方法的正确性和可行性。     

用于磨削面齿轮的蜗杆砂轮修整方法研究

为了实现面齿轮磨齿加工,采用包络原理对面齿轮磨削蜗杆砂轮齿形进行设计,并对蜗杆砂轮的修整方法进行研究.建立了蜗杆砂轮齿面的包络坐标系;给出了蜗杆砂轮产形面方程;推导了蜗杆砂轮齿廓的曲面方程,利用Matlab软件对蜗杆砂轮齿廓进行了仿真,根据面齿轮磨削蜗杆砂轮的齿面生成原理,给出了修整工具的齿廓形状、齿宽限制以及修整工具...     

ZC1蜗杆精密磨削加工

基于成形砂轮对工件进行磨削加工的原理,应用空间啮合理论对ZC1蜗杆磨削过程进行理论推导,得出了唔合线方程和砂轮轴向截形的数学模型,利用MATLAB软件计算出砂轮的轴截形并利用此截形数据在配有CNC砂轮修整器的数控螺纹磨床上对砂轮进行修型,用修型好的砂轮磨削工件从而实现对蜗杆的精密加工.     

基于虚拟中心距原理的鼓形蜗杆砂轮成形修整方法

为了在普通蜗杆砂轮磨齿机上磨削面齿轮，提出在普通蜗杆砂轮磨齿机上修整面齿轮磨削用鼓形蜗杆砂轮的方法。通过母线螺旋扫掠的方式将面齿轮插齿刀向蜗杆砂轮演变，给出面齿轮磨削用鼓形蜗杆砂轮的演变计算方法，建立鼓形蜗杆砂轮的型面方程；分析鼓形蜗杆砂轮型面特征和磨齿机修整机构的运动特性，提出基于虚拟中心距加工原理的鼓形蜗杆砂轮成形修整方法，将砂轮的偏心摆动作为修整冲程运动，通过四轴联动方式修整鼓形蜗杆砂轮螺旋面；最后采用VERICUT对所提修整方法进行仿真验证，表明采用该方法在普通蜗杆砂轮磨齿机上能够有效修整鼓形蜗杆砂轮。     

连续展成磨削小半径齿顶圆角的多刀逼近法

齿顶倒圆可以减少应力集中并提高齿轮寿命,连续展成磨削作为高效高精的倒圆工艺,在加工小半径齿顶圆角时(通常在1 mm以下),蜗杆砂轮将具有较大曲率从而难以修整,针对该问题文中提多刀逼近方法,采用小曲率砂轮多次磨削,逼近设计圆角。首先建立齿顶圆角的数学模型,并基于齿轮啮合原理对蜗杆砂轮廓形进行求解,其次计算每刀加工的砂轮偏移量及砂轮偏移后得到的齿面,最后进行仿真验证,说明方法可行且逼近精度较高。该方法解决了磨削小半径齿顶圆角蜗杆砂轮难以修整的问题,同时对连续展成磨削摆线齿轮、圆弧齿轮等具有参考价值。     

数控金刚石滚轮修整装置的设计

在磨削加工中,砂轮修整质量是影响加工件表面质量及精度的主要因素之一.特别是要求成型磨削的不规则型面(圆弧、角度及其交切型面)的砂轮修整,即使采用单点金刚笔数控插补修整也很难保证型面的准确性.目前,在大量成型磨削中,普遍采用金刚石滚轮修整的工艺手段.以下是对我公司在某数控外圆磨床上设计的数控金刚石滚轮修整装置的介绍,以求共勉.     

数控轧辊磨床的磨削工艺改进

数控轧辊磨床是板材轧制生产的重要配套设备,保证轧辊磨床精度是轧辊数控磨削加工的关键,而影响轧辊磨削精度和表面质量的因素很多。分析了影响轧辊数控磨床的影响因素,通过研究设计改进了磨削工艺和磨削用量,通过合理选择砂轮并进行修整,从而有效保证磨削精度和表面质量。     

金刚石滚轮修整及CNC砂轮修整器设计应用（上）

复杂型面工件的成形磨削对砂轮齿形精度的要求相对比较高,如高精度的蜗杆、螺杆、花键及齿轮等的磨削。采用金刚石滚轮CNC砂轮修整器修整复杂型面,其修整方式灵活,更改修整型线方便,操作简单,不需依赖人工的经验,就很容易地修整出各种复杂的型面,对提高工件的表面质量和磨削加工效率,保持砂轮廓形精度的稳定性和砂轮的利用率,是非常有效的修整装置。     

新型凹面齿蜗杆的齿形分析及其在齿形修形、齿形逼近上的应用

<正> 理论及生产实践证明,凹面齿圆柱蜗杆较普通圆柱蜗杆(ZA、ZN蜗杆)在承载能力及传动效率方面都高得很多。当前国外应用最多的凹面齿蜗杆是尼曼蜗杆(我国称ZC1蜗杆)及ZC2型蜗杆。国内一些厂家正进行研制,以代替进口设备的备件。由于这两种蜗杆在磨削时其砂轮修整器的调整过程复杂,并难以保证齿形精度的一致性和初始啮合区域的位置,常采用研磨或刮研,影响传动质量和生产效率。为了提高加工精度及简化调整机构、调整过程,笔者曾提出用杯     

实现半闭环控制磨削加工的数控改造

数控磨削加工的难点在于,由于砂轮在磨削过程中是不断磨损的,因此使得被磨工件的加工尺寸不能恒定。在普通磨床上采用特殊的数控改造方式,同时采用特殊结构的数控加工程序编制,在磨削过程中可以实现砂轮的修整,达到了半闭环控制的磨削加工效果。在保证被磨工件的尺寸精度的基础上,提高了被磨工件的几何加工精度和生产效率。