高效切削在工程机械齿轮加工中的具体应用探究

目前,在工程机械领域最主要的目的就在于更大程度地开发机械的功能,使其最大限度为我们进行工作,从而使我们的利益达到最大化,而如何开发则成为我们重要的问题。随着科技水平的发展,越来越多的机械技术也在不断更新,其中高效切削技术尤为突出。然而,由于其技术的复杂性及涉及的广泛性,使得这项技术形成了一个比较系统的工程,为了提高机械加工的效果,研究高效切削在工程机械加工中的具体应用非常必要。本文是从齿轮角度出发,进而研究高效切削在加工设备以及加工刀具两方面的具体应用。     

我国齿轮加工机床需求十分旺盛

齿轮加工机床应用十分广泛。在汽车、拖拉机、机床、工程机械、矿山机械、冶金机械、石油、仪表、飞机和航天器等各种机械制造业中都有应用。近年来,得益于汽车、风电、核电行业的带动,汽车齿轮加工机床、大规格齿轮加工机床的需求得到了迅速大的增长。     

齿轮加工机床的发展特点及相关技术探讨

我国是重工业大国,随着我国重工业的发展,各行各业对齿轮的需求也越来越大,齿轮加工机床也成为我国国内一个发展较快的工业发展方向。各种大型机械设备的大量生产和使用,同时也在一定程度上促进了齿轮加工机床的发展。齿轮加工机床按照字面意思的解释就是加工各种圆柱齿轮、锥齿轮和其他带齿零件齿部的机床。在我国乃至全世界,齿轮加工机床的品种规格多种多样,有加工直径小到几毫米的齿轮的小型机床,也有加工直径达到十几米的齿轮的大型机床,除此之外还有大量生产用的加工较为精密的齿轮的高精度高密度的机床以及高效机床。齿轮加工机床被广泛应用在汽车、航空、机床、工业加工零件、工程机械、矿山机械、冶金机械、石油、仪表、拖拉机、飞机以及航天器等各种机械制造业中。本文主要阐述了阶齿轮加工机床的发展特点并讨论了齿轮加工机床所应用的相关技术。     

先进齿轮刀具制造技术现状与发展

1.前言 众所周知,21世纪先进切削加工制造技术的发展趋势为高速、高效、高精度及高可靠性,节约资源,开发绿色环保制造,利用信息技术来改造、提升传统切削加工制造业,正方兴未艾。先进齿轮切削加工制造技术,同样遵循了这个发展大趋势。齿轮加工机床、齿轮刀具、齿轮夹具和齿轮毛坯,连同加工现场环境,这四大要素(不包括人在内)构成了齿轮切削加工工艺系统主体。齿轮切削加工     

新工艺技术在工程机械齿轮加工中的应用

随着制造技术的发展进步,齿轮加工机床已朝着智能化、高效化方向发展,齿轮刀具已朝着新涂层技术方向发展.齿轮高效加工技术已成为发展趋势,工程机械齿轮（特别是推土机终传动齿轮）具有模数大、直径大和质量大等特点,实现齿轮自动化生产有很大的难度,但一些新机床、新刀具技术已普遍应用于工程机械齿轮加工中.     

粉末冶金椭圆齿轮

椭圆齿轮是椭圆齿轮流量计中的主要零件,一对椭圆齿轮在测量室中啮合转动以检测流量。椭圆齿轮的轮廓是按一定数学方程式的节曲线,并且要求较高的尺寸精度。以前我们是采用机械切削方法加工的,对口径为20毫米和40毫米椭圆齿轮流量计中的椭圆齿轮,长期以来均在梳刀仿形铣齿机上加工。由于机械切削方法加工的工作量大,材料消耗多,成本较高,并且齿面质量也不高。为此,我们在有关单位协作下,试制粉末冶金椭圆齿轮,采用少无切削新工艺,提高了质量和     

大型插齿机变圆周进给高效加工优化算法研究

大型插齿主轴往复惯量大,难以通过高速化来提高效率。常规插齿加工中,插齿刀和工件齿轮按预定速比匀速圆周进给,使得单个冲程切削面积在一个插齿周期内大幅波动,不能充分利用插齿机的加工效能。文中针对常规插齿加工这一原理性低效问题,建立了基于变圆周进给的大型插齿机等切面面积高效加工优化算法。应用齿轮啮合理论建立了插齿刀模型;基于MATLAB矩阵计算与CAD二次开发技术,构建了插齿加工切削面积精确计算的算法,获得了常规插齿加工过程中切削面积的变化规律;通过分析切削面积变化规律,提出了变圆周进给的优化算法,得到了变圆周进给插齿加工中插齿刀与工件齿轮圆周进给规律,为变圆周进给高效插齿加工的工程应用奠定了技术基础。     

直齿圆柱齿轮冷精锻工艺对比分析及数值模拟

齿轮作为传递运动和动力的最基本零件之一,在工业领域有着非常广泛的应用。直齿圆柱齿轮是各种齿轮中应用最为广泛的一种。当前,直齿轮的加工方式大多仍是采用切削加工,该方法加工周期长,生产效率低,浪费原材料,并且在加工时齿形部分的纤维被切断,导致齿轮强度不高。因此,迫切需要一种优质、高效、节材、节能的齿轮生产新工艺。     

超高速切削及其对机床、刀具的要求

切削加工仍是当今主要的机械加工方法,在机械制造业中占据着重要地位。据估计,机械制造业中30％～40％的工作量是切削加工,全世界每年切削加工耗费约2500亿美元。 超高速切削技术是近年来发展起来的集高效、优质和低耗为一身的先进制造技术。它借助于自身独特的加工机理和技术特点,具有极高的加工效率、极高的加工质量、很低的加工成本以及拓宽的应用范围等一系列的优越性,     

居安思危,把握商机--"秦川发展"的发展之道

1未雨绸缪规避经营风险 陕西秦川机械发展股份有限公司是我国精密机床工具行业中的一家大型龙头企业,尤其是在齿轮加工机床领域,有着举足轻重的影响.公司产品覆盖了齿轮加工、金属切削加工、塑料加工等诸多领域.     

面向绿色制造的干式齿轮加工过程碳排放分析

为了研究干式切削齿轮加工过程碳排放特性,对齿轮加工过程的物料、能源消耗、废物处理及碳排放特性进行了分析,提出了齿轮加工过程碳排放边界条件,建立了齿轮加工过程碳排放计算模型;根据某制造企业提供的数据,将同批次齿轮的绿色干式切削和湿式切削加工过程的碳排放量进行计算与对比分析,结果显示,与湿式切削相比,干式切削齿轮加工过程碳排放总量约少55.69%,废弃物处理碳排放量少15.57%,表明面向绿色制造的干式齿轮加工的能源消耗、成本费用较低且环保,高速干式齿轮加工技术将成为未来齿轮制造业发展的主要趋势。     

飞机起落架锻件高效粗加工的探索与实践

飞机起落架部件主要为高强度钢且结构复杂,制造效率低。如何能够提高起落架制造效率为行业内的研究热点。其中由于起落架精度高,形位公差要求严格,精加工效率提升空间有限,因此粗加工为效率提升的关键。从工程角度出发,对起落架高效粗加工的装夹定位、刀具方案、切削参数等进行了分析与介绍,并提出了一个可行的方案。     

齿轮超声加工技术的研究综述与展望

齿轮超声加工相对于齿轮传统加工可以提高生产效率、延长刀具寿命、改善齿轮表面质量和齿形精度。结合功率超声振动加工特性和应用现状,阐明了齿轮超声加工研究与应用的必要性。详细论述了超声振动滚齿、研齿、齿轮电化学加工、珩齿的加工机理,实验研究与工艺效果。对齿轮超声加工机理材料去除模型研究、振动系统设计、新型刀具设计、生产应用等方面做出了展望。     

摆线齿锥齿轮加工调整计算及程序开发

基于螺旋锥齿轮传动的啮合理论,阐述了摆线齿锥齿轮切齿原理及机床加工调整参数的计算,运用VB开发了摆线齿锥齿轮的几何参数计算和加工调整参数计算程序模块。其操作简便,计算速度快,对摆线齿锥齿轮的设计和加工具有一定的现实意义。     

圆柱齿轮滚切多刃断续切削空间成形模型及应用

滚切加工作为当前圆柱齿轮制造应用最为广泛的工艺具有高效但成形过程复杂的特点。基于展成原理,由规则分布在滚刀基本蜗杆螺旋面上的一系列切削刃相继从圆柱齿坯上切除材料,最终包络形成渐开线齿面。研究其成形原理可以为提升该工艺性能提供有效指导。针对齿轮滚切工艺过程多刃切削成形特征,建立圆柱齿轮滚切的空间成形模型。基于滚刀几何结构参数的理论约束关系,建立滚刀切削刃序列的参数方程;根据滚刀和工件的几何参数以及切削参数确定滚切过程中滚刀与工件的空间位置和运动关系,并基于空间运动学方法推导求得滚刀刀刃序列形成的空间成形曲面参数模型;采用离散数值方法获得滚切过程中的切屑几何形态及切屑厚度,并根据切屑几何计算各刀刃去除材料时的瞬时主切削力。该模型可以为滚切工艺参数优化、滚刀几何设计等研究提供支撑。     

基于通用五坐标数控机床螺旋锥齿轮NC加工研究

基于空间面共轭原理,确定齿轮切齿矢量关系,建立了螺旋锥齿轮的齿面矢量方程。利用空间坐标系的变换,确定出刀具相对工件的位置和姿态,实现刀具与工件的相对运动,从而将传统的螺旋锥齿轮机床加工调整参数转换为适合NC机床加工的运动参数,进行了五轴加工的刀具扫描体计算,在计算机上,对螺旋锥齿轮数控加工进行了仿真,给出了相应的计算和实验结果。在通过五坐标数控机床上实现螺旋锥齿轮加工,确定出螺旋锥齿轮NC加工方法。     

提高弧齿锥齿轮加工质量的工艺措施

分析了“用小齿轮配切成品大齿轮”工艺的可行性和应用情况;介绍了“硬齿面刮削”中比较合理的切削措施;对提高淬硬弧齿锥齿轮的加工质量具有现实意义。     

参数曲线自适应加减速控制方法在弧齿锥齿轮数控加工中的应用

为研究弧齿锥齿轮数控加工方法,通过矢量变换实现铣齿加工的数控展成,将数控轴的展成运动表示为以工件齿轮转角为参数的五次参数样条函数。对轮廓误差引起的进给速度曲线进行分析,在保证加加速度满足要求的同时,对加速度的变化进行控制,提出参数曲线插补的自适应加减速控制方法。通过插补仿真表明,该方法可以有效地避免加速度和加加速度的突变对机械本体造成的冲击。将该加减速控制方法应用于弧齿锥齿轮数控加工中,并且在自主研制的弧齿锥齿轮数控铣齿机上进行切齿加工。试切加工结果证明该方法切实可行、有效,能够实现对弧齿锥齿轮数控加工的插补控制。     

卵形齿轮范成加工模型和特性研究

在卵形齿轮范成加工中,刀具与毛坯间相对位置关系是卵形齿轮加工中控制精度和加工难度的关键。文中就范成法加工卵形齿轮时刀具和毛坯间的加工位置关系和啮合特性进行了探讨,建立了二者之间的关系方程,并用VC++程序对方程和加工过程进行了仿真验证。     

Grinding path planning for the cutting teeth of helical broaching tool

Despite helical broaching being an excellent method for internal helical ring gear manufacturing with regard to its machining efficiency and precision, the manufacture of this special helical broaching tool is a severe challenge because of its complex geometric structure like dual-spiral and step-feed pattern of cutting teeth as well as the tiny offset of its cutting edges, particularly considering the expensive tool cost and long manufacturing period. Aiming at finding an efficient and reliable machining method for this type of helical broaching tool, this paper developed a complete set of machining routes and corresponding paths to grind its cutting teeth. Through detailed investigation, the geometric structure of the helical broaching tool, the tooth index model, and two kinds of tooth coordinate calculating methods were proposed. The rough cutting section is suggested to be machined in four stages, while the length-varying reciprocating path and the single-tooth grinding path patterns are presented. Then, a special step-feed structure-driven grinding path pattern and three stages are developed to perform the manufacture of the finishing cutting section. Finally, the progressively truthful machined entities validate that the developed machining routes and three path patterns are practicable for helical broaching tool manufacturing and that they are effective in enhancing the machining efficiency and quality. In addition, the concise operations prove the friendly programmability of the grinding paths.