数控螺旋锥齿轮磨齿机加工仿真系统的研究

分析了螺旋锥齿轮磨齿加工的基本原理,以AutoCAD为开发平台,利用AutoCAD内嵌的VBA编程语言,建立了基于尺寸驱动的齿坯和砂轮的实体模型,将数控螺旋锥齿轮磨齿机的各轴运动转化为砂轮和齿坯的相对位置调整,通过砂轮与齿坯之间的相减布尔运算模拟磨齿加工过程,通过仿真实例验证了仿真算法的正确性。数控螺旋锥齿轮磨齿加工仿真系统为精确生成齿轮的三维实体模型以及验证机床调整参数提供了解决方法。     

弧齿锥齿轮磨齿砂轮修整仿真研究

锥齿轮磨齿工艺可以有效降低齿轮表面粗糙度,修正齿面曲率,矫正接触区域,从而改善啮合传动。磨齿前对砂轮的修形直接决定了磨齿后齿面的形貌。文中研究了弧齿锥齿轮砂轮修形的计算调整方法,建立了修形模型,给出了修形表面的数学方程及计算点处曲率计算公式,对实际磨齿加工中砂轮修形调整具有指导意义。     

基于力热耦合作用的磨齿残余应力研究

根据磨齿残余应力的产生机理,运用热弹塑性理论,得出了影响螺旋锥齿轮磨齿残余应力的磨齿基本参数、磨削力和磨齿热等特征参量的数学模型。在单齿3D有限元模型基础上,磨削力的处理采用小步距移动法,力热耦合运用间接法,对螺旋锥齿轮进行了磨齿残余应力的有限元模拟与分析。结果表明：磨削后的螺旋锥齿轮齿面呈现残余压应力,里层为残余拉应力,其大小随磨削条件和磨削用量等因素的不同,呈现一定的变化规律;磨齿残余应力随磨削深度和砂轮速度的增大而增大,而随展成速度的增大而减小;湿磨比干磨可明显减小磨齿残余应力。最后,试验验证了力热耦合有限元分析螺旋锥齿轮磨齿残余应力的有效性,并与直齿圆柱齿轮的磨齿残余应力进行了试验对比分析。研究结果为螺旋锥齿轮磨齿质量的控制提供了依据。     

砂轮等径曲率磨齿调整新方法

为了使螺旋锥齿轮在磨齿加工中快速准确地调整出小轮齿面理想接触区，并使这一过程具体量化，采用了砂轮等径曲率磨齿调整，并对机床相关调整部位作出前值性的定向与定量调整的新方法。试验结果表明，这一新方法加工出的螺旋锥齿轮在经济效益、产品质量以及降低生产成本等方面取得了令人满意的结果。     

YK2045、YK2050数控螺旋锥齿轮磨齿机

螺旋锥齿轮数控磨齿机是20世纪90年代出现的一种科技含量很高的专门化机床,主要用于各种螺旋锥齿轮热处理后的精加工.YK2045型数控磨齿机利用三个直线轴和三个转动轴可以实现砂轮和螺旋锥齿轮之间任意相对位置和相对运动的原理,用计算机直接控制七轴五联动就可以磨削用成型法、展成法、刀倾法、滚切变性法、双重螺旋运动法等各种方法加工的螺旋锥齿轮.它不仅实现了螺旋锥齿轮磨齿的数字化控制,而且可以实现与齿轮测量中心、计算机构成闭环控制.     

螺旋锥齿轮切、磨齿技术的发展及面临的挑战

螺旋锥齿轮切齿技术从开初的五刀法到两刀法,从液态切削到干态切削,从切齿到研齿,至20世纪90年代后期,螺旋锥齿轮的加工已发展到以格里森凤凰系列为代表的数控铣齿机和数控磨齿机加工,大大提高了螺旋锥齿轮的制造质量。本文介绍了螺旋锥齿轮切、磨齿技术的发展慨况以及磨齿技术面临的挑战。     

螺旋锥齿轮齿顶旋分倒棱技术研究

针对实际生产中螺旋锥齿轮主要依靠工人操作砂轮完成齿顶倒棱加工的问题,提出一种旋分倒棱加工方法。首先给出螺旋锥齿轮齿顶旋分倒棱加工原理;然后以旋分倒棱加工原理为指导,设计理论砂轮中心轨迹和实际砂轮中心轨迹生成规则,并给出计算方法;最后基于其原理和规则,建立了理论砂轮中心轨迹和实际砂轮中心轨迹的逼近模型,并通过剖析各参数对逼近误差的影响进行了有针对性的砂轮中心轨迹优化。用具体计算实例证明了螺旋锥齿轮齿顶倒棱加工工艺方法的可行性,为深入研究其加工工艺提供了可资借鉴的理论和方法。     

偏心机构磨削螺旋锥齿轮成型法大轮的研究

螺旋锥齿轮是汽车后桥中的关键零件,其大轮一般采用拉齿的方法加工,称为成型法大轮.为了消除螺旋锥吵轮轮齿热处理后的变形,降低齿轮副啮合噪声,提高齿轮传动质量,采用热处理后磨齿工艺是汽车后桥齿轮工艺的发展方向.文中就解决成型法大轮的磨齿问题,介绍了目前通常采用的两种磨削成型法大轮的方法,并重点研究了利用偏心机构（瓦古利方法）进行成型法大轮磨齿的原理和方法.     

国外大型螺旋锥齿轮HPG加工法介绍

目前,螺旋锥齿轮的最大传递功率达6000KW,最大传递扭矩达65000N-M,齿轮的圆周速度达31.3m/s。随着机械设备对螺旋锥齿轮的要求越来越高,大型螺旋锥齿轮的制造技术也在向高精度高硬度发展。这类螺旋锥齿轮的制造过程通常是:齿形加工——热处理——研齿(或磨齿).这种方法被广泛用于制造汽车、拖拉机等用的螺旋锥     

渐开线圆柱齿轮加工工艺分析

分析与研究了渐开线圆柱齿轮的加工方法,比较了不同加工工艺对齿轮精度的影响,同时对齿轮材料的选择也给出了三点注意事项.通过对锥形砂轮磨齿法和成形砂轮磨齿法的详细分析,确定了较好的磨齿加工方法,为提高齿轮加工水平及加工精度提供了技术方法支持.     

基于曲率调整的弧齿锥齿轮虚拟仿真及有限元分析

针对弧齿锥齿轮传统加工中试切法的盲目性和偶然性,提出根据齿面曲率设计砂轮截形的加工调整方法。首先通过Catia对弧齿锥齿轮进行仿真切齿加工以构建高精度切齿模型,在Abaqus中对切齿模型进行有限元分析并提取接触斑点。然后依据切齿模型的分析结果,计算齿面曲率及齿面节点偏移量以实现接触区域调整。最后结合铣刀截形与齿面节点偏移量设计磨齿所需砂轮截形,在Vericut中调用砂轮进行虚拟磨削。分析结果发现曲率调整后的齿轮接触性能有明显改变,说明加入磨齿工序的确实现了齿面曲率的调整且符合实际工艺流程。为弧齿锥齿轮系统的传动误差优化、接触区域修正提供了一个新的研究方法。     

基于多体系统理论的螺旋锥齿轮误差齿面建立与分析

根据六轴五联动螺旋锥齿轮磨床结构,应用多体系统理论、齿轮啮合理论建立了含几何误差、热误差的螺旋锥齿轮误差齿面模型,并仿真了砂轮主轴分别沿X、Y轴平移和绕C轴旋转时,螺旋锥齿轮理论与误差齿面.仿真结果表明,砂轮主轴绕C轴旋转对齿面误差影响较大.文章研究对提高螺旋锥齿轮的加工精度和误差补偿提供了理论依据.     

含误差螺旋锥齿轮齿面方程建立与分析

根据七轴五联动螺旋锥齿轮磨床结构,应用多体系统理论、齿轮啮合理论建立了含几何误差、热误差的螺旋锥齿轮齿面方程,并分析了砂轮主轴分别沿X、Y轴平移时和绕C轴旋转时对螺旋锥齿轮齿面误差的影响.结果表明,砂轮主轴沿X轴运动对齿面误差影响较大.本文研究对提高螺旋锥齿轮的加工精度和误差补偿提供了理论依据.     

成型磨齿工艺

目前,成型磨齿工艺在国内的高精度淬硬齿轮生产中应用甚少,究其原因主要关键是成型砂轮的修整。以住采用靠模修整,由于靠模制造难度大,精度差,成本高,调整时间长,所以只适用于成批生产。其实,成型磨齿具有展成磨齿所不及的优点,如能解决成型砂轮的修整技术,它就为广大工厂所采用。为此,今就两类磨齿工艺作一介绍。一、磨齿方法和分类根据齿轮渐开线的形成,磨齿     

3D力热耦合磨齿模型与数值分析

根据螺旋锥齿轮的数控磨齿原理,得出磨齿基本参数的理论模型和物理意义上的磨削力计算公式;应用单磨粒热模型计算了磨齿热量分配比,采用矩形分布热源得出磨齿热流量.以热弹塑性变形理论为基础,采用PRANDTL-REUSS方法建立磨齿界面应力应变场本构关系;齿轮材料采用双线性等向强化模型,用3D力热耦合有限元单齿模型和小步距载荷移动方法,实例进行瞬态温度场的仿真.结果表明,磨削瞬态最高温度位于磨削弧中心,其他各点的瞬态温度,随磨削条件、空间和时间等影响因素的不同,呈现相应的变化规律.试验与力热耦合仿真的数值比较分析表明,构造的3D力热耦合磨齿模型有较高的精度,能为螺旋锥齿轮磨齿质量的控制提供依据.     

螺旋锥齿轮刀头改制及小锥距齿轮加工

螺旋锥齿轮刀头改制及小锥距齿轮加工董建华，徐继军我厂锥齿轮车间主要生产加工各种螺锥齿轮，生产品种已近百种．具备铣齿和磨齿综合加工能力。多品种，小批量，周期短，质量好．是我厂螺旋锥齿轮生产的一大优势。随着螺旋锥齿轮产品应用的日趋广泛，大量新设计，新品种...     

螺旋锥齿轮误差齿面及差曲面的建立与分析

针对六轴五联动螺旋锥齿轮磨床结构,应用多体系统理论、齿轮啮合理论,建立了含几何误差、热误差的螺旋锥齿轮误差齿面与差曲面模型并进行了实验验证,仿真分析了砂轮分别沿X轴、Y轴平移时和绕C轴旋转时,螺旋锥齿轮理论齿面与误差齿面以及它们的差曲面。结果表明,砂轮绕C轴旋转所产生的运动副误差对齿面误差影响较大。研究结果对提高螺旋锥齿轮的加工精度和进行误差补偿提供了理论依据。        

蜗杆砂轮磨齿工艺

提高磨齿工艺的生产能力是齿轮加工技术的一项重大课题。西德Aachen工业大学教授、工学博士W.Konig发表了一项旨在提高磨齿生产能力和磨削质量的蜗杆砂轮连续展成磨齿工艺的研究报告,通过试验比较得出的数据,颇有参考价值。一、概述蜗杆砂轮连续展成磨齿法采用带有精确齿条齿形的蜗杆砂轮(图1)和被磨齿轮在一个同步电机带动下,通过砂轮对齿轮的滚磨产生渐开线齿形和工件在拖板带动下作上下移动来完成的。加工时需要调整的数据有:轴     

螺旋锥齿轮误差齿面及差曲面的建立与分析

针对六轴五联动螺旋锥齿轮磨床结构,应用多体系统理论、齿轮啮合理论,建立了含几何误差、热误差的螺旋锥齿轮误差齿面与差曲面模型并进行了实验验证,仿真分析了砂轮分别沿X轴、Y轴平移时和绕C轴旋转时,螺旋锥齿轮理论齿面与误差齿面以及它们的差曲面.结果表明,砂轮绕C轴旋转所产生的运动副误差对齿面误差影响较大.研究结果对提高螺旋锥齿轮的加工精度和进行误差补偿提供了理论依据.     

弧齿锥齿轮磨削表面粗糙度建模与试验验证

首先对磨削砂轮工作表面进行形貌分析,将砂轮磨粒突起高度视为随机分布,建立了用于弧齿锥齿轮大轮磨削的扩口杯砂轮的数学模型。然后根据弧齿锥齿轮在六轴五联动数控磨齿机上的磨削机理,对砂轮与弧齿锥齿轮的磨削运动关系进行深入分析,建立了坐标系并求得砂轮磨粒切削刃运动轨迹方程。再根据砂轮磨粒运动轨迹与齿面的干涉关系,得出弧齿锥齿轮磨削齿面形貌,进而建立了磨削齿面粗糙度的数学模型。最后通过Matlab软件编制M文件,对弧齿锥齿轮磨削齿面粗糙度进行实例数值计算,并与实测数据对比,结果表明粗糙度数学模型预断值与实测值相当一致。