Mathematical Modeling of the Numerical Control Cam Grinder Wheel Center Displacement and Its Application

Considering grinding a cam with numerical control(NC)cam grinder,a mathematical model should be estab- lished with the unified parameter based on the original cam-lobe lift data to describe the movement of wheel and establish the relation between the wheel center coordinate,the measuring angle and workpiece's spindle rotation angle.By analyzing,the grinding wheel can be regarded as different followers.To the planar and roller followers,different mathematical models are established, but they can be unified in Eqs.(17)of this paper with the different value of the roller radius r_1.And also the model is suit for the edged follower when assuming the roller radius r_1=0.Experimental verification was done with TKM120 CNC/CBN grinder with NC sets' interpolation according to the model,which shows that high precision parts can be manufactured and this mathemat- ical model can be practically applied for NC cam grinder.     

凸轮轴磨床OEM软件的二次开发及算法设计

为提高Siemens数控技术的通用性,以SINUMERIK840D数控系统为开发平台,利用Siemens提供的OEM（Original Equipment Manufacture）软件包,并充分发挥VB（Visual Basic）和VC＋＋（Visual C＋＋）的接口优势,将VB开发环境下的编程与VC＋＋下的DLL（Dynamic Link Library）文件有机地结合起来。分析了给定数据下凸轮轮廓的算法设计,并在此基础上深入探讨了砂轮中心点的轨迹方程,建立了实际砂轮进给量与凸轮转角之间的数学模型,最终开发出了满足凸轮轴磨床特殊加工工艺的OEM软件。     

大圆锥滚子圆柱凸轮数控加工方法

通过分析磨齿机圆柱凸轮数控加工的特点,制定了磨齿机圆柱凸轮数控加工工艺,建立了磨齿机圆柱凸轮数控加工计算模型,并设计出了磨齿机圆柱凸轮槽通用数控加工宏程序。该程序简练实用,通用性强,对于不同尺寸的磨齿机圆柱凸轮槽或是使用不同尺寸的刀具,只需输入不同参数便可调用,实现了磨齿机圆柱凸轮数控加工程序完全参数化设计。采用此程序加工的凸轮槽符合使用要求,凸轮槽与圆锥滚子从动件配合良好,运动平稳,无卡壳现象,达到了设计要求。     

数控凸轮磨削中三环控制系统设计

为验证数控凸轮磨削控制系统中三闭环的稳定性,根据矢量控制原理,将交流永磁同步电机（PMSM：Per-manent Magnet Synchronous Motor）等效为直流电机系统模型,并应用机理分析法对凸轮旋转轴（C轴）和砂轮进给轴（X轴）进行深入剖析。利用三环（电流环-速度环-位置环）由内而外逐步推导传递函数的方法,建立了整个凸轮轴磨削控制系统的数学模型,并进行了Matlab仿真。结果表明,建立的三环控制系统稳定,为进一步研究凸轮高精度磨削提供了理论基础。     

Analysis and modeling of error of spiral bevel gear grinder based on multi-body system theory

Six-axis numerical control spiral bevel gear grinder was taken as the object, multi-body system theory and Denavit-Hartenberg homogeneous transformed matrix （HTM） were utilized to establish the grinder synthesis error model, and the validity of model was confirmed by the experiment. Additionally, in grinding wheel tool point coordinate system, the errors of six degrees of freedom were simulated when the grinding wheel revolving around C-axis, moving along X-axis and Y-axis. The influence of these six errors on teeth space, helix angle, pitch, teeth profile was discussed. The simulation results show that the angle error is in the range from -0.148 4 tad to -0.241 9 rad when grinding wheel moving along X, Y-axis; the translation error is in the range from 0.866 0 μm to 3.605 3μm when grinding wheel moving along X-axis. These angle and translation errors have a great influence on the helix angle, pitch, teeth thickness and tooth socket.     

球头立铣刀端刃等主后角刃磨法

利用微分几何的基本理论,建立了球头立铣刀端刃等主后角刃磨时,砂轮中心的运动轨迹方程,从而为球头立铣刀端刃后刀面的数控刃磨加工提供了可行的数学模型。     

空间凸轮曲面数控加工刀具轨迹方程的建模方法

数控加工是获得空间凸轮廓面的最常用加工方法。编写数控加工程序时,须预先确定加工刀具的轨迹方程。应用微分几何理论,以在3维空间所建立的圆锥滚子摆动从动件和直动从动件圆锥凸轮机构凸轮廓面的解析表达式为基础,对数控铣床加工圆锥凸轮廓面所需刀具轨迹方程的建立方法进行了研究,根据所采用的锥形刀尺寸等于或小于圆锥滚子尺寸的情况,推导出相应的刀具轨迹方程的解析表达式。其结果可作为数控加工圆锥凸轮廓面编程时的数学模型。     

基于砂轮进给率和磨削功率的内圆磨削系统分析

分析了将砂轮进给率做为输入参数和磨削功率做为输出参数的内圆磨削系统的动态模型及其传递函数。基于该系统的结构和组成环节,首先确定了系统模型,然后将在不同砂轮进给率下实测的两组功率数据用于系统分析,其中的一组数据用于系统参数的识别,另一组用于验证所识别的参数。以数控化改造的内圆磨床为例,采用ARX和ARMAX方法来识别系统参数,将进给率做为输入、磨削功率做为输出的参数传递路径,分析识别内圆磨削过程的系统传递函数,用于分析数控化改造内圆磨床的稳定性和仿真系统的输出功率的变化规律;通过功率谱密度函数分析磨削过程的系统误差和工件毛坯偏差。分析结果表明输出信号中的干扰(噪声)来源于被磨工件内圆表面的偏心和表面波纹。该分析结果可用于内圆磨削选择进给率参数、分析磨削系统和磨削表面质量的依据。     

数控超声磨削陶瓷叶片型面刀位轨迹计算

介绍了陶瓷超声磨削加工现状,建立了平行直纹面数学模型.分析了用圆柱磨轮四轴数控超声磨削平行直纹面时原理误差,并提出减小误差的措施,计算出磨轮空间轨迹,并进行陶瓷叶片型面超声磨削加工工艺试验.试验结果表明,超声磨削加工陶瓷叶片型面是可行的,所完成的刀位计算可有效减小原理误差.     

应用Euler—Savary方程求盘形凸轮廓线的曲率半径

应用Euler-savary方程导出直动滚子从动件盘形凸轮廓线上任意点曲率半径的公式,解决平面机构啮合理论在凸轮机构中应用的问题。该公式不仅先于凸轮廓线方程求出廓线的曲率半径,还显示了曲率半径和压力角之间的内在联系,从而直接把强度条件和传力性能结合起来考虑,有利于简化该种凸轮机构的优化设计。     

列表轴截形回转面的磨削及理论粗糙度的计算与分析

提出了用圆弧廓形砂轮磨削列表轴截形回转面的方法。在三次样条曲线拟合列表型值点的基础上 ,对砂轮廓形半径的选取以及被加工表面的理论粗糙度进行了详细的分析 ,并给出了数学模型和实例计算。     

对心从动偏心轮凸轮机构运动的讨论

说明了对心从动件偏心轮凸轮机构的基本组成、特点和应用,分别以３种不同的从动件进行了此类凸轮机构的运动分析。     

一种求解滚子推杆盘形凸轮轮廓的近似逼近法

针对滚子推杆盘形凸轮机构,提出一种近似方法来求解凸轮的工作轮廓曲线及其曲率半径。与解析法相比,在求解过程中,近似法只需获得推杆滚子的中心位置即可进行,而无须考虑凸轮从动件的运动动规律,可避免对运动规律进行求导。更为重要的是,该方法的求解精度已应用于自动加工机床,并以实例验证该方法的可行性。     

СТ“非汉字符号”织机中凸轮、滚轮副磨损的数学模型

对俄罗斯产CT系列织机中的传动装置———凸轮、滚轮副磨损的因素进行了分析 ,并在实验数据的基础上 ,运用相似理论和量纲分析的方法 ,建立了凸轮、滚轮副磨损的数学模型 .该数学模型较准确地描述了凸轮、滚轮副工作表面磨损量的变化 .如果作用于其上的载荷分布图和沿凸轮轴转角方向产生滑动的程度已知 ,可以用于预测凸轮、滚轮副在任何状态下和工作循环数时的磨损量 .     

滚刀铲磨干涉校核的数学方法

本文采用空间座标转换的方法,建立了滚刀铲磨的数学模型。利用这个数学模型在计算机上可以模拟滚刀的铲磨并计算出当铲磨一个刀齿时砂轮与下一个刀齿侧刃与齿根的间隙,从而预测在什么条件下会产生侧刃或齿根的干涉。该方法比常规的作图校核法更准确,迅速,并为滚刀的CAD和CAM提供了数学手段。     

在七轴五联动磨床上进行扭曲叶片叶型的数控砂轮精磨

本文简介了由成都科技大学与宁江机床厂联合研制的七轴五联动叶片叶型数控磨床。文中论述了型面用直线包络逼近成型的方法及磨削工艺。围绕兰州炼油化工机械厂生产的烟气轮机的叶片叶型磨削实例，综述了夹具，磨削耐热合金的砂轮，以及在磨削表面质量，精度和生产率诸方面达到的良好效果．还介绍了用于叶型磨削的自动编程系统；利用软件技术扩展系统功能，实现型面局部部位成型所要求的六轴联动。     

旋转滑片式压缩机缸腔曲线的仿形铣和仿形磨用凸轮设计

根据美国菲尔甫(Whirlpool)公司加工旋转滑片式压缩机气缸缸腔曲线的仿形铣床和仿形磨床的加工原理,推导出仿形铣削凸轮和仿形磨削组合凸轮的理论和实际廓线方程。同时求出缸腔表面的最小曲率半径,以供选择铣削和磨削用刀具的最大半径时参考。还求出滑片运动的最大压力角。     

普通磨床超精度磨削工艺及工艺参数选择

通过对超精度磨削机理的研究和分析,在ME1432B普通外圆万能磨床上采用精、细修整砂轮,使砂轮上的同一颗粒等高微刃数增多的方法达到磨削抛光作用,并对磨床导轨、砂轮主轴与轴瓦间隙进行修刮和调整。同时,合理选择磨削工艺参数等方面达到超精磨削的目的。     

非道路车辆全向电动底盘四轮差速转向模型

提出的全向电动底盘可以实现四轮独立驱动和独立转向。在Akermann-Jeantand两轮转向模型的基础上,对全向电动底盘四轮差速转向数学模型进行了研究。建立了四轮差速转向过程中四个车轮之间的角度关系和速度关系,解决了全向电动底盘四轮差速控制过程中的关键问题。利用所建立的四轮差速转向数学模型可实现全向电动底盘的四轮差速转向控制。由四轮差速转向模型可以看出,四轮差速转向逆相控制模式可使转弯半径减小一半,这对于提高全向电动底盘的灵活性和操控性具有非常重要的意义。     

Integrity of grinding face-gear with worm wheel

Aiming at the issue of the grinding integrity of face-gear with worm wheel, the envelope mathematical model of shaper, worm wheel and face-gear is established based on theories of differential geometry and gear mesh. The judgment of completely grinding the face-gear with the avoidance of singularities is established, and the mathematical expression to show the reason why singularities appear is derived, through the research on the surface contact area and singularity rules of the worm thread surface. The disadvantage of current face-gear grinding method that only part of the working surface of the face-gear can be covered is analyzed and the influence of coefficient of judgment is studied through changing the design parameters.