摇台磨齿机与Free-form型数控磨齿机加工调整参数的转换方法

现有的Free-form型螺旋锥齿轮磨齿机的CNC系统不可能在加工齿面每一点时完全转换传统摇台螺旋锥齿轮磨齿机的展成运动,因为这满足不了实时性的要求,而且也无必要.因此作者提出了一种只在齿面参考点进行两次矢量旋转的简单的转化方法,并推导出了以显式表达Free-form型机床加工调整参数的精确计算公式.与其他方法相比,介绍的方法概念清晰,计算量小,更加简便而准确并可以满足数控系统实时插补的要求.     

加工参数调整对螺旋锥齿轮齿面接触的影响

齿面接触分析(TCA)可以直接反应准双曲面齿轮的啮合质量,运用TCA研究不同加工调整参数对齿轮啮合的影响,得到其影响规律,为实际生产加工参数调整提供理论依据。     

Free—form型展成齿面的几何参数分析

分析了在Ｆｒｅｅｆｏｒｍ 铣齿机上加工锥齿轮的展成运动关系,推导出被展成齿轮的齿面二阶,三阶几何参数的计算方法。所得公式均为显示表达,可直接获得结果,为齿轮副的接触特性分析和机床调整参数优化提供了基础。     

数控磨齿机与"M类"铣齿机加工参数的转换

基于齿轮加工工艺的需求,以YK2050数控螺旋锥齿轮磨齿机和Y2280机械铣齿机为例,推导了将“M类”机械式铣齿机加工调整参数转化成数控螺旋锥齿轮磨齿机调整参数的原理及公式。通过实验证明,该转换方法正确可靠,满足齿轮加工工艺的要求。     

数控磨齿机与"T类"铣齿机加工参数的转换

基于齿轮加工工艺的需求,以YK2050数控螺旋锥齿轮磨齿机和No.116机械铣齿机为例,推导了将"T类"机械式铣齿机加工调整参数转化成数控螺旋锥齿轮磨齿机调整参数的原理及公式。通过实验证明,该转换方法正确可靠,满足齿轮加工工艺的要求。     

机床调整误差对螺旋锥齿轮齿面影响的研究

根据准双曲面大轮成形法加工原理及Denavit-Hartenberg齐次变换矩阵,建立准双曲面大轮凸面的齿面方程,并对齿面进行网格划分,推导出齿面误差的求解模型,最后根据实际加工中大轮的加工参数,仿真研究了各个调整参数扰动时的差曲面图。结果表明:垂直刀位与齿形角对齿面的面锥与小端附近的误差比较敏感;水平刀位与水平轮位对齿面的根锥与大端附近的误差比较敏感;轮坯安装角对齿面的面锥与大端附近的误差比较敏感。     

准双曲面齿轮实际齿面接触分析与调整计算

为了对准双曲面齿轮实际齿面的接触区进行调整修正,基于齿面测量结果,对大、小轮齿面进行了双三次样条曲面拟合。采用齿面点二维黄金分割加密方法,编制了离散齿面接触分析算法,获得了实际齿面的啮合信息和接触印痕调整参数,为机床加工参数的反调修正提供了依据。对某车桥准双曲面齿轮副进行了实际齿面滚检试验,仿真分析与实际滚检结果基本一致,验证了所提出算法的可行性和正确性。     

弧齿准双曲面齿轮加工调整计算与程序设计

设计了弧齿准双曲面齿轮的切齿参数计算和加工调整参数计算程序模块.在现场实际使用后,取得了好的效果.其操作简便,计算速度快,准确度高,提高了生产效率.     

机床调整参数误差对小轮齿面误差影响规律的理论研究

研究机床调整参数误差对变性法加工的准双曲面齿轮小轮齿面误差的影响规律.基于齿轮啮合原理建立准双曲面齿轮小轮的理论齿面方程和误差齿面方程,推导机床调整参数误差作用下的齿面任一点法向误差的解析表达式,提出机床调整参数误差对齿面法向误差的影响系数概念,依此判断各项机床调整参数误差对齿面误差的影响程度.通过理论齿面和误差齿面的比较,确定各项机床调整参数误差作用下齿面节点处法向误差的变化规律,以及全齿面法向误差的变化规律.由解析法和非线性迭代法求解共同确定了准双曲面齿轮加工过程中对齿面误差影响较大的调整参数误差项.研究内容和方法可为准双曲面齿轮齿面误差补偿修正提供理论依据和实践指导.     

螺旋锥齿轮数控磨齿机机床空间误差与机床调整参数的关系

为求得对各项机床调整参数影响较大的机床空间误差,分析螺旋锥齿轮加工过程中数控机床空间误差物理涵义,并建立七轴五联动数控磨齿机床空间误差模型.基于齐次变换矩阵方法建立机床空间误差与机床调整参数之间的几何等量关系,推导出两者间的关联函数并进行分析.通过实例分析,发现对机床刀位调整值影响较大的机床空间误差主要是三直线轴垂直度误差和x轴沿Z向垂直度误差;对机床轮位调整值影响较明显的机床空间误差为z轴、B轴沿x向直线度误差以及A轴的安装距误差.为机床调整参数优化及螺旋锥齿轮几何误差补偿提供了理论依据.     

Free-form型机床的切齿优化(一)——优化模型的建立

分析了Free-form型机床的参数形式，并建立了优化的数学模型。该模型在原来二阶预控，三阶优化的基础上又进一步对4阶参数进行优化，啮合性能进一步提高。利用参数线投影法，计算机仿真验证该优化的有效性。     

以准双曲面锥齿轮研齿运动参数为核心的数控化探究与实施

研齿作为准双曲面齿轮的一种精加工工序,其传统技术已不能适应社会化生产要求,为实现高效高质研齿,以准双曲面齿轮研磨运动参数为核心,对数控化研齿技术进行了深入探究。在机构上增设"弹性+光栅"新装置进行齿侧接触对滚,将实际测量结果和理论计算相结合,通过在VC++中调用MatLab计算程序获取了准确的研磨运动参数,设计了齿面自动研磨和研齿运动控制程序,为齿面研磨的准确控制和高精高效研齿的数控化发展迈出了重要一步。     

浅谈进口高精度数控成形磨齿机设备的管理

数控成形磨齿机是高精度硬齿面齿轮的精密加工设备，其磨削精度水平直接关系到产品的质量和性能。因此，加强对进口高精度数控成形磨齿机床的管理有着重要的意义。     

准双曲面齿轮的仿真加工新方法

以五轴联动CNC(computer numerical control)弧齿锥齿轮加工机床的概念模型为基础,提出了一种新的准双曲面齿轮齿面的加工仿真方法。在仿真过程中,将齿坯离散为一个同心圆族,把将刀具刃锥面简化为一个锥面。并以求解代表齿坯的同心圆和代表刃锥面的圆锥面的交点数值分析方法为核心算法,构建起了整个仿真系统的框架。解决了基于通用CAD(computer aided design)平台开发的切齿仿真系统无法直接获得齿面上指定点数据的弊端,为复杂齿面的仿真加工技术的发展提供了新的思路。     

超声振动研齿对齿面加工质量的影响研究

选取齿数为7/37和8/41两对准双曲面齿轮作为实验对象,在改造过的滚动检查机Y9550上进行齿轮的超声研磨加工,超声振动频率16 kHz,超声研磨时间3 min。然后由JD45+测量机测试超声研齿前后齿面上45个点的偏移误差,再通过齿长或齿高方向的齿面误差分别计算出螺旋角或压力角误差。最后对比振动加工前后的齿面误差、螺旋角误差和压力角误差,研究结果表明,超声振动研齿能在一定程度上消除齿轮的齿面误差,改善齿轮的接触区位置与形状,提高齿轮的齿面平滑度,提高齿轮的加工质量,但也不能够进行过度研磨。     

奥利康摆线齿准双曲面齿轮轮齿接触分析及试验验证

通过分析奥利康制摆线齿准双曲面齿轮的齿面展成过程,建立了包括工作齿面以及齿根过渡曲面在内的全齿面模型,并据此生成了轮齿三维模型;针对过去轮齿接触分析(Tooth Contact Analysis,TCA)数学模型中接触椭圆的计算需借助于对两配对齿面主曲率和相对曲率的复杂推导,提出了一种改进的TCA模型,对于接触椭圆的计算只需要知道两配对齿面的方程并且无需齿面二次逼近,因而避免了复杂的齿面曲率计算且能更真实的反映齿面瞬时接触区特性。最后基于此模型,编制了奥利康制摆线齿准双曲面齿轮的全齿面生成以及TCA程序,并通过与克林贝格KIMo S5设计软件以及滚检试验结果的对比分析,验证了此方法的可行性,为后续轮齿承载接触分析和应力分析打下了基础。     

基于变性法加工的准双曲面齿轮齿面啮合分析

建立了准双曲面齿轮大轮成形法,小轮变性法的切齿加工数学模型,推导了变性表达式的基本形式,确定了变性系数初值的确定方法。建立了大小轮啮合的数学模型,通过齿面检测技术,研究了变性系数对齿面啮合性能的影响。     

刀倾型机床调整参数转化为Free-Form型机床调整参数的原理

从空间几何角度分析了从刀倾型机床调整参数转化为 Free- Form型机床调整参数的原理 ,提出一种新的仅需要两次矢量旋转的简单的转化方法 ,并推导出了以显式表达的转化公式 ,通过求导 ,可获得 Free- Form型机床各运动轴高次泰勒展开多项式系数的精确解法。该转化方法原理清晰 ,转换简单 ,其显式表达的转化公式可以满足数控系统实时插补的要求 ,有别于其它的转化方法。     

偏置蜗杆面齿轮传动的参数化建模与接触分析

偏置蜗杆面齿轮传动是由圆柱形蜗杆与曲线齿面齿轮构成的一类新型齿轮传动,曲线齿面齿轮的齿面几何形状不同于常见的直齿或斜齿面齿轮,其齿面形状复杂,具有不对称性等特点。将偏置蜗杆面齿轮作为研究对象,以齿轮啮合理论为基础,完成对曲线齿面齿轮齿面方程的求解,结合MATLAB编程、Solidworks实体建模,得到其几何模型。建立渔线轮中偏置蜗杆面齿轮传动副模型,并通过有限元软件分析实际工况下该对齿轮副的接触情况和传动特性,为后续面齿轮传动系统的优化设计及传动强度校核提供实验指导和理论依据。     

弧齿锥齿轮机床加工参数逆向求解的算法研究

研究了弧齿锥齿轮小轮机床加工参数反求的算法实现问题。推导了变性法加工的弧齿锥齿轮小轮齿面方程,建立了理论齿面向目标齿面逼近的最小二乘法优化模型,采用基于置信域策略的Levenberg-Larquardt迭代算法反求小轮的机床加工参数,并与广义逆矩阵法、截断奇异值分解法进行了比较。以小轮的某种修形齿面为例,3种算法识别的齿面与目标齿面的残余偏差平法和分别为1.472 3×10-3 mm2、8.296 9×10-4 mm2、1.499 3×10-5 mm2。结果表明,相对于前两种识别算法,采用基于置信域策略的Levenberg-Marquardt迭代算法可以大大提高齿面逼近的精度。该迭代算法为弧齿锥齿轮的齿面误差修正技术及齿面主动修形设计提供了应用基础。