基于虚拟制造的弧齿锥齿轮仿真加工技术研究

通过分析弧齿锥齿轮加工原理及弧齿锥齿轮铣齿机的结构和运动关系,建立了弧齿锥齿轮铣齿机虚拟机床模型及虚拟机床加工坐标系,推导了弧齿锥齿轮铣齿机虚拟机床运动参数的计算方法,构建了弧齿锥齿轮仿真加工模型.计算了一对弧齿锥齿轮进行的几何参数、刀具参数和虚拟机床运动参数,并通过弧齿锥齿轮铣齿机虚拟机床对其进行了仿真加工,验证了弧齿锥齿轮铣齿机虚拟机床模型及仿真加工模型的正确性.     

螺旋锥齿轮精密数控加工误差补偿策略

为了更好地实现螺旋锥齿轮精密数控加工,结合螺旋锥齿轮加工特点,在欧式线性空间中建立了数控加工模型及误差补偿模型。补偿模型为二级补偿机制,以齿面误差作为判断依据,通过对机床安装调整误差的补偿和加工过程中运动误差的补偿及时修正加工质量。由此,通过逐齿动态补偿,使得加工过程中机床误差得到修正,齿面加工精度得到提升。经仿真实验验证,该方法可实现连续轨迹运动中的多轴协调,有效提高螺旋锥齿轮数控加工机床的加工精度。     

基于双刀盘机床的弧齿锥齿轮数控加工技术研究

为了提高弧齿锥齿轮切齿加工效率,减少安装次数,提出了采用双刀盘机床加工弧齿锥齿轮的切齿方法。建立了双刀盘机床结构模型,分析了机床数控加工运动。基于运动等效关系,求解了机床数控轴的运动坐标。在此基础上,为了保证齿面的加工精度,针对双刀盘加工研究了齿面反调修正过程。最后针对一对斯太尔齿轮副17/28进行了切齿加工实验和测量实验,实验结果验证了双刀盘加工弧齿锥齿轮方法的有效性。     

国产数控系统在锥齿轮铣齿机改造中的应用

分析了摇台式铣齿机加工弧齿锥齿轮的展成原理,以及机床结构和相应的运动关系,利用国产数控系统对相应的铣齿机进行了三轴数控化改造。对数控系统的内嵌可编程控制器PLC开发M指令,通过M指令实现了液压系统运动控制,重新设计了工作台液压进给系统;开发了弧齿锥齿轮数控加工的交互界面,进行了切齿加工试验。     

基于凤凰Ⅱ型铣齿机的弧齿锥齿轮数控加工模型

根据空间坐标变换原理,研究了凤凰Ⅱ型数控螺旋锥齿轮铣齿机机床的结构模型,进而建立了相应的机床加工坐标系;分析了展成法加工时传统机床和凤凰Ⅱ型数控螺旋锥齿轮铣齿机两类机床加工参数之间的转换原理,最终建立了基于凤凰Ⅱ型数控螺旋锥齿轮铣齿机的弧齿锥齿轮数控加工模型。     

1600mm重型数控弧齿锥齿轮铣齿机研制成功

由天津第一机床总厂自主研发的YK22160重型数控弧齿锥齿轮铣齿机,日前通过专家及用户共同验收。该机床加工工件直径为1600mm,最大加工工件模数30mm,经过合理的参数选择,最大加工工件直径可达2000mm以上,其加工效率和加工精度均超过当前国外同规格机械、数控弧齿锥齿轮铣齿机。     

CNC机床运动误差对弧齿锥齿轮齿面接触质量的影响研究

为研究CNC机床各轴运动误差对螺旋锥齿轮齿面接触分析的影响,以多体系统误差建模理论和齿轮啮合原理为基础,引入机床各轴运动误差到螺旋锥齿轮齿面接触分析中,得到机床各轴运动误差对螺旋锥齿轮的齿面加工质量影响的定量分析方法。以SGM法加工的弧齿锥齿轮为例,给出ETCA(error tooth contact analysis)的计算过程,对ETCA和齿面接触分析的结果进行了对比分析,从数量上阐述了误差对齿面接触质量的影响。分析结果表明,机床各轴运动误差对螺旋锥齿轮的齿面接触质量有一定的影响,机床运动轴的运动误差中y轴、x轴的误差对齿面接触质量的影响最大。研究工作为机床各轴运动误差补偿及高精度齿轮制造提供了理论依据。     

弧齿锥齿轮四轴展成运动位置求解及加工仿真

以开发经济实用性数控铣齿机、降低弧齿锥齿轮生产成本为目的,提出了四轴数控铣齿机加工弧齿锥齿轮的方法。首先,建立了四轴数控铣齿机机床结构模型,分析了机床的加工运动;其次,建立了四轴数控铣齿机的运动数学模型和展成加工基本数学模型。基于数控加工及机械式加工两者之间的运动等效转换关系,计算了四轴数控铣齿机运动轴的位置坐标。基于VERICUT数控加工软件对弧齿锥齿轮四轴展成加工进行了切齿仿真,在此基础上进行了切实加工实验。结果表明,所建机床的数学模型及运动位置求解是正确可行的。     

机械行业新标准介绍

正根据中华人民共和国工业和信息化部公告2019年第16号,以下机械行业新标准2020年1月1日实施。1) JB/T 3192.2—2019《弧齿锥齿轮铣齿机第2部分:精度检验》替代JB/T3192.2—1999。本标准规定了摇台式弧齿锥齿轮铣齿机的几何精度、工作精度的检验要求、检验方法及允差。适用于最大工件直径100mm～1600mm的摇台式弧齿锥齿轮铣齿机。2) JB/T 3192.3—2019《弧齿锥齿轮铣齿机第3部分:技术条件》替代JB/T 3192.3—2006。本标准规定了摇台式弧齿锥齿轮铣齿机设计、制造、检验与验收的要求。适用于最大工件直径100mm～1600mm的摇台式弧齿锥齿轮铣齿机、数控摇台式弧齿锥齿轮铣齿机。     

全力打造中国大型数控锥齿轮加工机床研制基地

继加工直径为1250mm的yh6012数控弧齿锥齿轮铣齿机成功问世之后．天津精诚机床制造有限公司日前又制订了研制加工直径为1600mm的超大规模数控弧齿锥齿轮铣齿机的时间表．据悉．近期内就能推出新样机。据该公司董事长吴立模讲，他们将集合一切优势资源，全力打造中国的大型数控锥齿轮加工机床研制基地。     

基于VERICUT的双圆弧齿廓弧齿锥齿轮成形磨削仿真

通过VERICUT加工仿真验证了数控成形磨削法加工双圆弧齿廓弧齿锥齿轮的可行性。研究了数控成形法加工锥齿轮的刀具轨迹和圆弧齿廓弧齿锥齿轮的齿面方程,通过砂轮磨削面和齿面的接触条件式求出成形砂轮轴向截形;然后,提出数控成形磨齿机联动轴数的选取准则,并在VERICUT中建立机床、成形砂轮和毛坯的模型;最后,对双圆弧齿廓弧齿锥齿轮进行加工仿真,证明了数控成形磨削法可用于加工该类齿轮,为数控成形磨削法在锥齿轮上的应用提供了技术支持。     

基于数控弧齿锥齿轮铣齿机的齿面修正

针对数控弧齿锥齿轮铣齿机,建立机床加工坐标系,将刀位、切削滚比变化多项式代入轮齿接触分析的过程,以齿面接触路径、传动误差曲线作为评价目标,研究刀位、切削滚比变化对齿面的修正规律。通过举例表明,在不改变切齿刀盘直径的前提下,即可实现对齿长曲率的修正,同时可更加灵活地控制齿面接触路径与传动误差曲线。这一研究丰富了齿面接触区的调控手段,发挥了机床的运动特性。     

魅力依旧 喜获春燕——2006年中国数控机床展览会天津第一机床总厂取得圆满成功

倍受业内人士瞩目的2006年“中国数控机床展览会”已落下了帷幕,天津第一机床总厂作为“春燕奖”的曾经得主,一直扮演着“齿轮机床专业户”的角色,并在此次展会上又为客户奉献了YKD2212数控弧齿锥齿轮铣齿机、YKD2250A数控弧齿锥齿轮铣齿机和YKW2950数控万能弧齿锥齿轮铣齿机三     

数控铣齿机结构创新及其加工准双曲面齿轮的试验研究

介绍了YK2260X数控铣齿机的结构创新要点。推导了数控弧齿铣齿机变性法加工准双曲面齿轮各轴运动的表达式,确定了参考点对刀位置、起始加工位置、终止加工位置的坐标,介绍了数控弧齿铣齿机编程的流程。在YK2260X数控弧齿铣齿机上对一种汽车驱动桥的准双曲面齿轮进行了切齿试验,结果表明,四轴联动数控弧齿铣齿机内置变性法切齿加工软件,可以用HFM法加工准双曲面齿轮小轮,所加工的齿轮接触区良好,能够满足设计要求。     

弧齿锥齿轮的齿面主动设计

齿面印痕和传动误差对齿轮传动的性能起着决定作用,针对齿面印痕和传动误差,提出弧齿锥齿轮点啮合齿面主动设计的方法。该方法突破了传统齿轮设计的局限性,采用“局部共轭原理”和“局部综合法”,并依据弧齿锥齿轮的加工原理,使齿轮设计人员能够按照要求的传动性能来设计齿面的形状,并可在摇台结构的铣齿机进行加工。齿面主动设计能保证齿面在整个啮合过程中满足预先设计的传动误差和齿面接触路径的要求,从而达到对齿面啮合质量的全程控制,它为弧齿锥齿轮副设计提供新的方法和途径,这对于高速和重载齿轮以及有特殊要求的齿轮的设计具有十分重要的意义。     

摆线锥齿轮数控成形铣齿机开发及切齿验证

基于摆线齿锥齿轮连续分度加工原理,建立了成形法加工基本数学模型。依据刀具与工件的相对运动及位置关系,开发了摆线齿锥齿轮数控成形铣齿机,建立了机床数学模型,并依据位置等价关系推导出机床调整参数计算公式。基于西门子828D数控系统的电子齿轮箱和同步编程功能,编制了数控加工程序,实现了对切齿运动及位置的控制。最后进行了切齿加工实验、齿面检测及接触区滚检结果表明,开发机床的加工精度及加工性能均能满足工程需要。     

数控螺旋锥齿轮研齿机床结构数学建模

本文以湖南中大创远数控装备有限公司生产的数控螺旋锥齿轮研齿机为例,讨论了数控螺旋锥齿轮研齿机床结构设计时需要明确的问题,包括机床结构的数学模型和各数控轴零位的确定,最终推导出该机床的数学模型并把它推广到其它数控螺旋锥齿轮加工机床(铣齿机、磨齿机)。     

YKH200数控弧齿锥齿轮铣齿机设计与分析

针对传统机械型铣齿机结构复杂、传动链长、精度差、速度低,无法满足高速、高精度齿轮加工要求的状况,设计了YKH200数控弧齿锥齿轮铣齿机及迈雷特H218i型数控系统,分析该机关键部件结构,采用有限元方法对数控弧齿锥齿轮铣齿机进行静/动态特性仿真分析,并对关键件立柱进行了拓扑结构优化.结果表明:优化后立柱的静刚度与前2阶固有频率比优化前均有所提高,质量减少7.32％.实践证明,该铣齿机采用常规速度切削加工齿轮时,性能稳定,工作可靠.但高速切削加工齿轮时,某些高速切削的工况仍有可能发生共振情况,需进一步提高整机刚度或采用其他方法进行抑振.为进一步提高整机刚度,实现机床在更高切削速度加工齿轮提供参考依据.     

天津第一机床总厂展出的齿轮加工机床

展位:W2-101天津第一机床总厂是我国齿轮加工机床主要制造企业之一,其主要产品包括插齿机、弧齿锥齿轮铣齿机、刨齿机、齿轮倒角倒棱机、磨齿机等齿轮加工机床系列产品,以及加工中心和精密传动装置等。在CCMT2006展会上将展出数控插齿机YK5115,数控弧齿锥齿轮铣齿机YKD2212、YKD2250A。YK5115型数控插齿机采用工作台固定、立柱径向进给的纵向布局形式,主要用于加工直齿圆柱齿轮,特别适用于小模数齿轮及各种形状的直齿非圆齿轮和平板形凸轮加工;选用螺旋导轨刀架可加工斜齿圆柱齿轮;采用特殊刀具可加工各种齿轮结合子和渐开线花键;选…     

氮化和对研提高弧齿锥齿轮使用质量

我厂常需加工一种机床上传动用的弧齿锥齿轮，按设计，材料为20CrMnTi，齿部表面渗碳淬火硬度55～60HRC，心部硬度30～40HRC。由于渗碳淬火后，齿部变形较大，要达到较高的精度，最好是淬火前齿部留余量，淬火后磨齿。而我厂没有弧齿锥齿轮磨齿机，仅有一台Y225型弧齿铣齿机，一台弧齿锥齿轮对研机，外协磨齿费用很高。根据使用要求，经与设计人员协商，