直齿锥齿轮摆线旋分加工数学模型及参数优化（英文）

针对直齿锥齿轮加工方法间歇分度、生产效率低的问题,基于直齿锥齿轮摆线旋分加工方法,采用空间曲线逼近直线的数学方法解释直齿锥齿轮旋分加工原理。在此基础之上,给出摆线旋分加工数学模型,即切削点轨迹的数学模型,并分析影响参数,确定各参数范围及影响规律,进而获得符合加工要求的切削点轨迹。     

直齿锥齿轮摆线旋分加工数学模型及参数优化

针对直齿锥齿轮加工方法间歇分度、生产效率低的问题，基于直齿锥齿轮摆线旋分加工方法，采用空间曲线逼近直线的数学方法解释直齿锥齿轮旋分加工原理。在此基础之上，给出摆线旋分加工数学模型，即切削点轨迹的数学模型，并分析影响参数，确定各参数范围及影响规律，进而获得符合加工要求的切削点轨迹。     

小模数直齿锥齿轮电火花线切割加工技术研究

为满足实验室机器人对小模数直齿锥齿轮的需求,研究了基于电火花线切割机床加工直齿锥齿轮的方法。设计了专用夹具,在保证精度的前提下拓宽其通用性,开发了专用的数控分度系统,实现其在加工过程中的精确分度,并分析了加工误差。     

螺旋锥齿轮端铣加工刀位计算方法（英文）

针对螺旋锥齿轮在数控加工中心上加工效率低的问题,提出利用盘状铣刀对螺旋锥齿轮进行端铣的加工方法。由螺旋锥齿轮齿面及刀具的几何特征,调整铣刀与被加工齿面的相对位置,使齿面与刀具包络面的法截面相对法曲率最小,增大切削带宽,同时控制刀轴矢量调整切削深度避免加工干涉。最后将规划的加工刀位转化到数控机床轴上,利用VERICUT进行加工仿真验证该方法的可行性与正确性。     

螺旋锥齿轮端铣加工刀位计算方法

针对螺旋锥齿轮在数控加工中心上加工效率低的问题,提出利用盘状铣刀对螺旋锥齿轮进行端铣的加工方法.由螺旋锥齿轮齿面及刀具的几何特征,调整铣刀与被加工齿面的相对位置,使齿面与刀具包络面的法截面相对法曲率最小,增大切削带宽,同时控制刀轴矢量调整切削深度避免加工干涉.最后将规划的加工刀位转化到数控机床轴上,利用VERICUT进行加工仿真验证该方法的可行性与正确性.     

等高齿对数螺旋锥齿轮加工仿真

对数螺旋线作为齿向线的螺旋锥齿轮称之为对数螺旋锥齿轮,对数螺旋锥齿轮按照齿高分有渐缩齿与等高齿两类,它具有沿齿向线方向螺旋角处处相等这一显著优点。由于等高齿螺旋锥齿轮具有传动平稳性高、运转噪音低等优点,等高齿螺旋锥齿轮在我国应用越来越广泛,尤其在重型卡车中。但与一般的螺旋锥齿轮相比,其空间啮合理论较为复杂。通过研究基于UG的CAM功能,创建刀具、几何体以及程序,计算等高齿对数螺旋锥齿轮的刀具轨迹仿真,为实现齿轮的数控加工奠定基础。     

弧齿锥齿轮齿面淬火的轨迹规划研究

多工序复合加工制造技术是提高齿轮加工精度的有效技术方法。为了实现弧齿锥齿轮在一次装夹中完成铣削、热处理、磨削及精度检测的复合加工制造,对直径2 500 mm的大型弧齿锥齿轮的热处理技术进行了研究。根据机床结构特点和热处理工艺分析,确定采用激光表面淬火对弧齿锥齿轮进行表面热处理;区别于直齿轮齿面激光淬火的单一淬火扫描路径,提出了一种适用于大型弧齿锥齿轮齿面激光表面淬火路径规划的方法,应用此方法计算出齿轮淬火扫描路径并进行仿真试验,结果验证了该方法的可行性,可应用于弧齿锥齿轮表面激光淬火的生产实践中。     

基于跨齿分度法的大型齿轮齿距误差分析及补偿研究

针对成形法加工大型圆柱齿轮中的齿距误差，根据大型齿轮齿距精度的评定方法，分析机床热变形误差、刀具磨损误差及回转台分度误差对齿轮齿距误差的影响，研究齿距分度、连续分度对齿轮齿距误差的影响规律。基于跨齿分度，优化齿轮精加工工序，以降低齿距误差，并对优化效果进行试验验证。结果表明：跨齿分度法可有效降低因机床热变形、刀具磨损、回转工作台分度分辨率导致的齿轮齿距误差，较大幅度提高大型圆柱齿轮齿距的加工精度。     

弧齿锥齿轮齿面点坐标求解及模型建立

通过分析弧齿锥齿轮加工方法,根据共轭曲面求解原理和弧齿锥齿轮啮合以及旋转投影原理,建立弧齿锥齿轮齿面模型。采用iSIGHT优化设计软件,利用连续二次规划和混合整数最优算法,计算弧齿锥齿轮齿面点的三维坐标,在MATLAB和Pro/E中建立弧齿锥齿轮齿面三维曲面仿真模型,为弧齿锥齿轮数控加工机床精度设计提供了一定的参考依据。     

直齿锥齿轮切边凹模线切割轨迹研究

采用直齿锥齿轮锻件大端齿廓离散点投影和曲线拟合方法,确定线切割轨迹,实现锥齿轮锻件切边凹模线切割加工,取代现行的电火花穿孔加工方法,显著提高了锻件切边质量和模具寿命,降低了模具成本。     

弧齿锥齿轮齿顶线自动倒角设备研究

通过分析弧齿锥齿轮倒角加工原理,研究弧齿锥齿轮齿顶线倒角的简单加工方法,采用“数控＋仿形”的设计思想,提出了弧齿锥齿轮齿顶线倒角的加工方案,为解决当前手工加工弧齿锥齿轮齿顶线的倒角问题奠定了基础。     

齿轮标准讲座(7)

1.1 一般介绍 GB11365—89《锥齿轮和准双曲面齿轮精度》中所指的锥齿轮(分度曲面为圆锥面的齿轮)主要用于一般机械行业的相交轴(两轴线相交)的齿轮传动;准双曲面齿轮一般用于汽车行业的相错轴(两轴线不平行,也不相交)的齿轮传动。 锥齿轮按齿线形状分为直齿、斜齿和曲线齿锥齿轮,直齿锥齿轮的齿线为分度圆锥面的直母线,斜齿锥齿轮其产形轮上的齿线是不通过锥顶的直线。曲线齿锥齿轮其产形轮的齿线是某种平面曲线,该齿轮又分为零度齿锥齿轮(中点螺旋角为零度的曲线齿);弧齿锥齿轮(产形轮的齿线为圆弧齿);摆线齿锥齿轮(产形轮的齿线为摆线齿);准渐开线锥齿轮(产形轮的齿线近似于渐开线)。     

成形法加工大型齿轮的齿距误差分析及补偿

文章以成形法加工大型圆柱齿轮的齿距误差为研究对象,依据齿轮齿距精度评价方法,对数控回转台分度误差、刀具磨损误差和机床热变形误差对齿距误差的影响进行了讨论,分析了连续分度、距齿分度加工方式对齿距误差的影响规律。采用一种在齿轮精加工工序中跨齿分度加工方法以减小齿距误差,并通过实验进行了验证。研究表明,采用跨齿分度方法可有效降低因回转工作台分度分辨率、刀具磨损和机床热变形造成的齿距类误差,提高大型圆柱齿轮齿距类误差的加工精度。     

螺旋锥齿轮圆角表面加工研究

目的提高和保证螺旋锥齿轮圆角表面质量,提高加工效率。方法改变以往依靠人工打磨的方式对螺旋锥齿轮圆角表面进行加工,提出应用数控五轴加工中心的方法,借助UG软件的CAM功能对螺旋锥齿轮表面进行数控加工自动编程处理,模拟加工功能来检测走刀路径是否正确,并进行表面精度检测及仿真加工无干涉、无碰撞检验,生成的CLS刀位文件经过专用后置处理得到NC程序,最后在VERICUT软件平台上的虚拟五轴加工中心模拟仿真加工螺旋锥齿轮圆角表面。结果通过UG的CAM功能及VERICUT仿真加工,螺旋锥齿轮的齿廓圆角达到(0.3±0.07)mm,表面粗糙度值为0.64μm,整体一致性好,满足设计要求。结论采用传统的五轴联动机床进行螺旋锥齿轮齿廓的倒角、倒圆加工,可获得理想的齿廓圆角尺寸,提高了螺旋锥齿轮表面精度。     

等基圆锥齿轮的齿面建模与加工仿真

为了实现基于UG的等基圆齿面的快速自动编程及数控加工,以等基圆锥齿轮理论为基础,结合空间啮合原理,建立了等基圆齿锥齿轮的加工坐标系,根据各坐标系之间的转换矩阵,建立了等基圆齿锥齿轮的齿面方程,通过计算及离散点提取,在UG软件中对等基圆齿面进行建模。将建立好的齿轮模型导入UG软件,利用软件的CAM模块,对等基圆锥齿轮进行基于球头铣刀的数控加工自动编程,生成数控代码。将建立好的待精加工齿轮模型、数控代码一并导入VERICUT软件,利用VERICUT软件进行齿面精加工仿真,并利用VERICUT软件的曲面虚拟检查功能,对理论齿面与仿真加工所得齿面进行对比,验证了齿面建模、数控加工方法的正确性及其可行性。     

大型螺旋锥齿轮的加工

螺旋锥齿轮比直齿锥齿轮有重合系数大、传动平稳、承载能力高、寿命长等优点,大型螺旋锥齿在重型机器上广泛使用,我厂承担的650连轧机制造中,就有六对螺旋锥齿轮。锥齿轮的大端端面模数为34～36毫米,直径为1462～2481毫米,外锥距为1411～1612毫米。对于制造这样大型的螺旋锥齿轮,将一台精度失效的5米圆柱齿轮铣齿机改装成用指形铣刀加工大型直齿锥齿轮和螺旋齿锥齿轮的机床,改装后的铣齿     

成形法螺旋锥齿轮硬齿面高速铣削的可行性研究

由于成形法螺旋锥齿轮的大轮具有直齿廓且齿数多,磨齿加工的效率低,因此,考虑对其采用高速切削加工的方法.经论证表明,选择合适的夹具、机床与刀具可以实现成形法螺旋锥齿轮硬齿面的高速铣削,实现＂以铣代磨＂,可提高加工效率.     

螺旋锥齿轮离散齿面数字仿真加工方法研究

基于螺旋锥齿轮HFT加工方法,建立了螺旋锥齿轮的仿真加工模型,通过编制仿真加工程序,获取了螺旋锥齿轮齿面离散点,在此基础上实现了螺旋锥齿轮齿面的NURBS表示,并通过实例验证了该方法的可行性.     

基于自助法的弧齿锥齿轮齿面修正

为了降低弧齿锥齿轮在批量加工制造中存在的齿面偏差,提出一种基于自助法的弧齿锥齿轮齿面修正方法。以同一批次小样本弧齿锥齿轮作为研究对象,在自助法统计齿面偏差检测数据的基础上,得到大量的齿面偏差数据;利用NURBS曲面拟合方法构建齿面的均值差曲面,将它作为实际加工齿面,建立齿面偏差的数字化预控补偿模型,对它进行优化求解,得到批量齿面数控加工的机床修正参数,然后不断调整机床加工参数,实现齿面的预控修正补偿;最后对修正前、后齿面偏差作对比分析。结果表明：小轮齿面偏差比修正前降低了76.66%,验证了自助法齿面修正理论的有效性,对指导弧齿锥齿轮批量齿面修正提供了理论依据。     

基于动态规划算法的刀具轨迹优化及实验验证

针对数控加工大型复杂毛坯件过程中出现的效率低下问题,指出空行程走刀也是其效率重要影响因素之一,提出一种基于动态规划算法调整走刀轨迹行程优化数控程序,采用仿真软件验证以提升总体效率的方法。以某型号机车转向架构架数控加工为例,创建机床MVR40的仿真模型,在虚拟加工平台上完成利用算法优化后轨迹的验证,通过对优化前后路径走刀时间的对比,缩短了整体加工时间;通过对优化后数控加工程序现场测试,验证了轨迹优化可以提高总体加工效率,为提升大型多加工面工件的加工效率提供了参考与借鉴。