齿轮类零件滚磨光整加工技术现状及发展思考

齿轮类零件是制约我国各类高端装备自主研发的核心基础件,齿轮表面质量对其长寿命、低噪声、高稳定性运行至关重要.在全面分析齿轮类零件多种不同光整加工工艺基础上,从形性协同、一体化普适高效加工的角度,明确了滚磨光整加工工艺改善齿轮类零件表面完整性的优势.在综合概述滚磨光整加工基本特征后,全面系统地综述了国内外有关齿轮类零件滚磨光整加工技术的研究与应用现状,归纳总结了不同工艺的技术原理、特点及适用范围.针对齿轮类零件滚磨光整加工现阶段存在的不同问题,立足优质高效、绿色普适和产业化实用的高质量发展理念,从齿轮结构特征、滚磨光整方式、加工表面演化、复合加工机理、介质基本特征和改性工艺组合等方面,提出了系统的新思考、新策略,对进一步推进齿轮类零件滚磨光整加工技术不断升级发展有积极的参考与借鉴.     

摩托车齿轮类零件的工艺规程自动生成系统的研制

此文介绍了摩托车齿轮类零件的工艺规程自动生成系统。该系统直接从ＣＡＤ系统中获取零件的有关信息，根据此文所建立的特征体素描述方法，自动生成零件的特征编码，采用零件自动识别的方法实现ＣＡＤ／ＣＡＰＰ的信息集成，利用工艺知识库，通过工艺决策模型的分级推理，实现齿轮零件的工艺过程设计的自动化。     

发动机齿轮室盖液压自动夹具设计

齿轮室盖零件是典型的形状复杂、加工部位众多、形位精度要求高的铝合金薄壁箱壳类零件,其数控加工工艺及工装设计是复杂薄壁箱壳类零件数控加工的典型案例。通过对某型号发动机齿轮室盖零件结构与尺寸精度要求的分析,编制符合企业加工能力和要求的数控加工工艺路线。针对薄壁装夹刚性差、加工部位多与走刀路径干涉问题,合理选择装夹点位置,布置浮动支撑,设计相应液压自动夹具。该套数控加工工艺及工装已应用于实践,为其他同类型零件加工提供借鉴。     

微小型零件的微细切削加工工艺研究

文章研究了微小型零件的微细切削加工工艺,微细切削加工微小型零件具有较大的工艺和成本优势,适应微小型零件产品批量化、加工柔性化、材料多样化的发展趋势.微小型零件按照加工工艺特征大致可分为微小型轴类、三维结构件、板类和齿轮类零件,总结和分析了上述零件的工艺特征和加工方式,介绍了微小型加工机床和刀具的选用原则,包括如何合理选择微细切削刀具的材料、特征尺寸和结构.微小型零件必须根据机床功能和零件自身结构特点确定装夹方式,并进行准确定位.最后,归纳和总结了微小型零件进行微细切削数控加工工艺设计时应遵循的原则,并进行了详细论述.微细切削加工中,采用合理的数控加工工艺和走刀路线,可以实现微小型零件的精确、高效加工,适应批量化的产品需求.     

自动机加工智能CAPP系统的研究

通过研究引信和钟表小轴类零件基于知识和实例的表示方法,建立了面向对象的零件几何、工艺特征信息描述方法.应用面向对象的技术构造了工艺决策过程的分层规划结构和支持CAPP系统决策过程模型,实现了零件加工工步的自动排序、工步参数的自动计算、切削用量的自动确定及工艺资源的自动决策,动态实现了工艺文件的自动生成,该系统已在生产实践中得到了较好的应用.     

箱体类零件铸造工艺CAD系统研究

针对箱体类零件铸造工艺特点,兼顾系统的通用性和可扩充性,搜集并归纳整理了箱体类零件铸造设计方面的有关工艺信息、零件特征信息;对箱体类零件的材料、结构及用途进行分析,得出了箱体类零件成形方法的选择依据,箱体类零件铸造工艺设计规律特点;建立了箱体类零件铸造工艺设计实例库.     

基于面向对象技术的CAPP工艺建模研究

采用面向对象技术描述汽车半轴类零件的整个加工过程，建立半轴类零件的加工特征模型，将其抽象成为一个半轴零件类，类中封装了零件的管理信息、几何信息、工艺信息和加工信息等，并将这个模型转换为数据结构模型，利用数据结构的理论和方法对特征模型进行表达，从而达到对零件的整个加工过程的描述．该技术不仅提高了CAPP系统的柔性化程度，而且为CIMS的信息共享提供方便。     

箱体类零件CAPP与NC编程集成系统研究

文章从分析箱体类零件CAPP系统的特点出发,在系统研究箱体类零件的信息描述、加工特点的基础上,开发出实用型CAPP系统——NDCAPP系统。该系统主要应用在柔性制造单元的箱体类零件加工。NDCAPP系统以特征造型技术为基础,提出了“基本实体 方位特征”描述法,并把零件信息存储在专用的数据库中,在自动生成工艺过程和NC加工代码时,直接从数据库中读取几何信息,并自动转换为加工所需要的坐标信息,较好的实现了CAPP/NC编程的集成。     

齿轮类零件电子束焊接结构的合理性分析

综述了齿轮类传动零部件采用电子束焊接加工的优越性，指出零件在不同结构尺寸、不同使用环境以及不同工艺状态下应选用与电子束焊接工艺相适应的焊缝结构，并对不同零件的焊缝接头结构形式的合理性进行了深入分析。     

中小批量横梁小件的数控柔性化工艺应用

通过对商用车车架横梁类和支架类零件结构分析,对比分析了模具加工和手工冷作加工工艺的优缺点.探索了这类零件的最新加工工艺,提出了数控柔性化加工.为中小批量的横梁小件的加工方法提供了新的思路.     

Three-dimensional modeling of gear skiving kinematics for comprehensive process design in practical applications

Gear skiving is a high-performance gear manufacturing process, whose design typically requires numerical models to calculate the multivariate cutting conditions. Since simulation software for gear skiving is still commercially hardly available, two-dimensional approximations have widely been used by gear manufacturers to calculate the extreme values of cutting conditions. In this work, a three-dimensional model for the calculation of cutting speed, rake angle and uncut chip thickness extreme values is presented and validated by penetration volume simulations. The comparison with the two-dimensional approaches shows a significant benefit in model accuracy over a wide parameter range and its suitability for practical applications.     

用Superform指导DJ4机车齿轮芯毛坯锻造工艺设计

对710齿轮芯锻造生产过程的难点进行了分析,并用MSC.Superfom软件对成形过程进行模拟,找出特殊锻造模式下的金属流动规律.模拟结果表明,最初的变形工艺存在问题,轮毂部位充不满.因此,根据模拟结果对工艺设计方案进行了改进,以限制金属沿径向向外流动,流向轮毂,并按照改进后的模拟结果指导工艺和锻造模具设计.在实际生产中得以验证,并取得了良好的效果.     

基于视觉的齿轮齿形参数测量方法

齿轮检测技术是检验齿轮生产和质检能力的有效手段之一,随着近些年对齿轮精度要求的不断提高,非接触式的齿轮参数测量方法被越来越多地应用到实际生产和质检环节中。提出一种利用机器视觉实现齿轮齿形参数测量的方法,实现非接触式齿轮齿形参数测量。此测量系统使用轮廓拟合法来测量齿轮齿形基本参数,使用事件结构编写程序,完成了基于视觉的齿轮齿形参数测量系统。利用USB摄像头,使用背光光源对齿轮进行照明,通过USB接口连接到计算机上,利用Lab VIEW图形化编程平台的IMAQ模块对采集到的齿轮图像进行分析处理;还加入了系统测量误差分析模块,能够实时计算并显示测量误差。实验结果表明:此系统运行稳定,可重复性良好,测量精度高。     

Prognosis of the local tool wear in gear finish hobbing

Gear finish hobbing is a method for soft finishing of external cylindrical power transmission gears. The application of this process is required when the process chain of gear production is to be set up completely free of coolant. Since this finishing technology is relatively new, there is some practical experience, but no fundamental knowledge regarding economical process design. One challenge in process design is that unbalanced tool wear typically leads to geometrical deviations of the machined gear profile. The aim of the investigations described in this paper is to develop a wear model which is capable to predict the local tool wear of gear finish hobbing tools. This model is based on analogy cutting trials and geometrical analyses of the chip geometries in gear finish hobbing. The results of the model are validated by fly-cutting trials with different local loads on the tool. The validation shows that an optimization of the local tool wear development can be achieved by means of the prediction model. Therefore, an optimization of the technological process parameters can be carried out based on this model to reach an efficient process design.     

太阳轮内外齿冷挤压成形工艺方案研究

太阳轮是行星齿轮传动机构中重要的零件,针对太阳轮的结构特点提出了一次成形和分步成形的两种冷挤压成形外齿和内花键的工艺方案。运用Deform-3D塑性有限元分析软件对这两种方案的成形过程进行数值模拟,并对其成形过程和成形质量进行了分析比较。数值模拟和工艺试验表明:太阳轮可以通过分步冷挤压成形的工艺方法成形出质量合格的内花键和外齿;分步成形的工艺方法能够简化凸模结构和提高模具使用寿命,同时可以避免一次成形工艺方法中由于金属堆积等因素造成的质量缺陷;分步成形工艺方法中增加了精整外齿工艺,在保证内花键成形质量的同时提高了外齿的成形质量。     

Description of the interactions during gear rolling as a basis for a method for the prognosis of the attainable quality parameters

Gear rolling develops increasingly to an economic alternative for the production of highly exact gears. Crucial criterion for broad industrial application of gear rolling is thereby the attainable gear quality. This depends at present still on a process and machine design, which is based on empirical expert knowledge. In order to finally develop a method, which makes a sufficiently safe prognosis for the attainable gear quality possible on the basis of real process data, in the context of a interdisciplinary research project the relevant interactions of the system machine-tool-process are determined, described and modeled in suitable form. Apart from the fundamental aspects of this problem the contribution argues in particular with the problem of the influence of the interactions of the machine system on the pitch accuracy of gear teeth.     

基于正交试验法的齿类温锻件冲孔工艺优化

冲孔作为齿类温锻件生产过程中必不可少的一道工艺,其冲头磨损一直是冲头失效的主要形式,严重影响冲头使用寿命。以某双离合自动变速器的二档从动齿温锻件冲孔过程作为研究对象,分析了齿类温锻件冲孔过程中影响冲头模具寿命的主要因素,并将冲头最大磨损量作为表征冲头使用寿命的参数。通过正交试验和有限元模拟相结合的方法,定性分析了冲孔过程各工艺参数对冲头磨损的影响规律,并最终确定齿类温锻件的最优冲孔工艺。经过实际生产验证发现,优化后的冲孔工艺将冲头模具的使用寿命由原有的4000件左右提高至接近9000件,有效地提高了冲头的使用寿命。     

Modeling and predicting of surface roughness for generating grinding gear

Gear surface has a significant effect on the load-carrying capacity and plays a crucial role for wear, friction and lubrication properties of the contact. However, most mathematical model of a generating gear grinding process trends to focus on grinding forces and temperature distribution in gear tooth. A new method for predicting gear surface roughness with the generating grinding process is developed in this paper. An algorithm for geometrical analysis of the grooves on the gear surface left by idea conic grains is given. To determine the final gear surface roughness produced by thousands of grinding wheel grains with randomly distributed protrusion heights, a search technique is proposed to systematically solve the gear surface roughness, which starts from the addendum circle along the involutes direction and ends at the dedendum circle. The numerical calculated results show that the surface of gear root part is smoother than that of gear top part.     

轧机齿轮机座智能CAD系统

轧机齿轮机座是轧制设备中的重要的传动部件,而齿轮机座的设计往往是非标准的.本文介绍了所开发的齿轮机座智能CAD系统的组成及实现.该系统能够提高设计精度,缩短设计周期.