整体式刀盘加工的摆线齿锥齿轮齿面方程及其应用

针对整体式刀盘加工的Klingelnberg齿制摆线齿锥齿轮,基于齿轮啮合原理以及摆线齿锥齿轮的切齿加工原理,根据切齿过程中产形轮、齿坯、刀具之间的相对位置关系和相对运动关系,运用矢量运算的方法建立了摆线齿锥齿轮的齿面方程。在轮齿的旋转投影面内,对轮齿齿面进行了离散化,计算了各离散点在齿轮坐标系中的空间坐标及单位法矢。利用齿轮测量中心对实际加工的摆线齿锥齿轮的齿形误差进行了测量,验证了摆线齿锥齿轮齿面方程的正确性。论文的研究内容为实现摆线齿锥齿轮的数字化闭环制造奠定了基础。     

奥利康摆线齿锥齿轮铣刀盘刀齿刃磨方法及加工仿真

根据磨轮与刀齿型面的接触条件,提出了奥利康摆线齿锥齿轮铣刀盘条形刀五轴刃磨加工的刀位点计算方法。利用Vericut软件构建了虚拟机床模型和加工环境,进行条形刀五轴刃磨仿真,验证了刀位点和NC代码的正确性。     

盘刀加工等基圆锥齿轮的刀具位姿及运动轨迹计算

为了实现使用盘形铣刀数控加工等基圆曲线齿锥齿轮,基于等基圆曲线齿锥齿轮理论,通过建立盘形铣刀加工数学模型,求解了决定刀具空间姿态的主要参数。通过盘形铣刀刀轴矢量、刀心坐标的求解,得到了轮坯坐标系下的刀位。结合通用五坐标数控机床,求得了五坐标数控加工等基圆锥齿轮运动轨迹的表达式。通过三维造型,对刀位求解进行了分析验证;通过仿真切削加工,验证了运动轨迹的正确性。结果表明,利用盘形铣刀数控加工等基圆锥齿轮的刀具位姿、运动轨迹的求解正确,在通用数控机床上利用盘形铣刀能够加工等基圆曲线齿锥齿轮。     

摆线齿锥齿轮刀盘半径修正对齿面接触性能的影响

针对摆线齿锥齿轮刀盘参数的选取,研究了刀盘半径修正对齿面接触性能的影响。根据摆线齿锥齿轮加工刀具和产形轮的形成原理,建立了加工摆线齿锥齿轮的数学模型。对不同曲率的齿面做了啮合分析。通过算例分析,研究了刀盘半径修正对啮合参考点处相对主曲率的影响。编写了TCA程序,得到不同刀盘切向半径修正量的齿面接触印痕。通过三维软件建立大、小轮齿面的三维模型并进行虚拟装配,得到不同刀盘半径修正的齿面在参考点处啮合时的瞬时接触椭圆。通过对比以及量化分析,得到接触区长度随着刀盘半径修正量的增加而变短的规律。为摆线齿锥齿轮刀盘参数的设计计算提供了参考。     

弧齿锥齿轮中凹盘铣刀高效数控铣削及仿真

为了解决球头铣刀数控铣削弧齿锥齿轮时切削带宽小、效率低等问题,提出了基于中凹盘铣刀的弧齿锥齿轮五轴数控高效率铣削方法。在掌握弧齿锥齿轮几何构造的基础上,选用刀底带内凹的盘铣刀,先确定刀具侧倾角以避免齿槽底面的过切,再参考端铣刀加工自由曲面的理论确定刀具前倾角,以保证大的切削带宽。弧齿锥齿轮的数控铣削仿真验证了该高效铣削方法的可行性和正确性。     

克林贝格摆线齿锥齿轮基于整体刀盘的切齿加工

为了在国产数控弧齿锥齿轮铣齿机上加工克林贝格摆线齿锥齿轮,对采用整体刀盘加工摆线齿锥齿轮的方法进行了研究。基于摆线齿锥齿轮的切齿加工原理,提出了大轮采用双面法加工,小轮采用单面法加工的切齿方法。参考分体刀盘的结构参数,提出了整体刀盘的刀盘体以及刀齿的设计方法。建立了一种根据相啮合齿面间齿长曲率关系,运用迭代算法确定刀盘半径修正量的方法。根据切齿加工原理以及齿轮啮合原理,给出了基于整体刀盘切齿加工摆线齿锥齿轮的机床调整参数和刀盘参数的计算公式。在国产五轴联动数控弧齿锥齿轮铣齿机上,利用整体刀盘进行了切齿加工实验,通过对齿轮副的啮合滚动检验,验证了采用整体刀盘加工克林贝格摆线齿锥齿轮的切齿加工原理及切齿方法的正确性及可行性。     

克林贝格摆线齿锥齿轮齿面方程及图形仿真

介绍了平面产形轮及其延伸外摆线齿形的形成过程,根据铣齿过程中刀盘、产形轮和被加工轮坯的相对位置和运动关系,建立了切齿啮合坐标系,推导了产形轮的齿面方程;利用切齿啮合关系和空间啮合原理推导了摆线齿锥齿轮的齿面方程,并用计算机绘制了产形轮和锥齿轮齿面的三维图形。     

知识窗

<正>滚齿机延长外摆线齿锥齿轮铣齿机利用延长外摆线齿锥齿轮铣刀盘,或双刀体组合式端面铣刀盘,按展成法连续分度切齿的机床。切齿时,摇台铣刀盘和工件均作连续旋转运动,同时摇台作进给运动加工一个工件摇台往复一次。铣刀盘和工件的连续旋转使工件获得一定齿数的连续分度,并形成齿长曲线。摇台的旋转和工件的附加运动结合起来,产生展成运动,使工件获得齿形曲线。     

知识窗

正双刀盘直齿锥齿轮铣齿机使用两把刀齿交错的铣刀盘,按展成法铣削同一齿槽中的左右两齿面,生产效率较高,适用于成批生产。由于铣刀盘与工件无齿长方向的相对运动,铣出的齿槽底部呈圆弧形,加工模数和齿宽均受到限制。这种机床也可配以自动上下料装置,实现单机自动化。直齿锥齿轮拉铣机是在一把大直径的拉铣刀盘的一转中,从实体轮坯上用成形法切出一个齿槽的机床。它是锥齿轮切削加工     

弧齿锥齿轮与摆线齿锥齿轮统一数学模型及齿面比较

针对弧齿等高齿锥齿轮和摆线等高齿锥齿轮这两种齿制,构建了统一数学模型,并进行了齿面比较。首先对这两种齿制加工刀盘结构进行了分析,建立了统一的刀盘数学模型。其次,分析了这两种齿制的加工运动和加工过程,建立了统一的切齿加工数学模型。在求解出齿面的基础上,从齿线螺旋角及齿面拓扑形貌两个方面对弧齿等高齿锥齿轮和摆线等高齿锥齿轮的齿面几何进行了比较分析。为弧齿铣刀粗切摆线齿提供理论指导。     

奥里康制齿轮数控加工运动变换分析

分析了普通奥里康制齿轮机床和六坐标数控切齿机的运动规律，根据传统机床的刀盘和机床调整参数推导出六坐标数控机床加工的运动模型。     

螺旋锥齿轮数控加工中刀盘误差的补偿

在进行螺旋锥齿轮数控加工过程中,用直廓截形代替盘状铣刀刀刃理论截形所产生的偏差会影响螺旋锥齿轮齿面加工精度。针对该问题,分析了螺旋锥齿轮数控加工原理,并在此基础上建立了从刀刃到形成齿面的数学模型;依据空间啮合理论计算盘状铣刀刀刃实际截形,分析并建立了盘状铣刀刀盘半径偏差与齿面误差的关系;进一步推导出刀具实际截形误差的计算过程;最后根据螺旋锥齿轮的加工原理对刀具的误差进行了补偿计算,并对补偿结果进行了仿真实验验证,证明了该算法的可靠性。     

直齿渐开线内锥齿轮加工工艺分析

直齿渐开线内锥齿轮的加工工艺是影响内锥齿轮工业应用推广的关键因素,也是内锥齿轮加工研究迫切需要解决的问题。本文基于球面渐开线的生成及内锥齿轮的啮合原理,对直齿渐开线内锥齿轮的加工工艺原理进行了研究,提出了一种直齿渐开线内锥齿轮的加工工艺,对相关刀具刃型进行了有关分析并提出一种圆弧刃型刀刃。     

A genuine face milling cutter geometric model for spiral bevel and hypoid gears

Accurate tooth surface and good surface quality are critical to achieve the low-noise bevel gear drives. Face milling, traditionally works as tooth roughing process, can now possibly be used for finishing process because its high speed can produce good tooth surface quality. But with the previous simplified cutter geometric model in tooth modeling, the high accurate tooth surface cannot be obtained. In this paper, a genuine face milling cutter geometric model for spiral bevel and hypoid gears is proposed. This model exactly matches with the cutter geometry in the industrial application when not considering the fabrication tolerances and tool wear . In the modeling, the blades of the genuine cutter are parameterized with blade angle, rake angles, and relief angles. The side and circular cutting edges of blades are represented on the blade rake plane, rather than the normal plane as the simplified cutter geometry. The mathematic model of the genuine tool profiles on the normal plane is derived. It can be conveniently used by the existing tooth modeling program and easily customized by specifying the geometric parameters. In comparison with the genuine tool profile with the simplified tool profile, the big geometric errors of the simplified blade profile are founded, which proves that the genuine cutter geometric model is correct and essential.     

摆线齿锥齿轮连续分齿法铣齿原理的研究

导出奥利康和克林根贝尔格锥齿轮铣齿机差速挂轮比和分齿挂轮比计算通式;对摆线齿锥齿轮连续分类法铣齿原理进行了系统研究。     

新型等高齿螺旋锥齿轮的参数优化设计

采用“非零”变位原理来设计等高齿曲齿锥齿轮 ,克服了传统设计方法中的许多限制条件 ,实现了传统设计方法所不能实现的传动要求 ,并给出参数优化程序。运用“非零”变位原理 ,Oerlikon锥齿轮具有较大的抗磨损性能和抗点蚀能力     

固定式端面弧齿联轴节的加工方法

为了在国产数控螺旋锥齿轮加工机床上实现端面弧齿联轴节的加工,对固定式端面弧齿联轴节的加工方法进行了研究。分析了端面弧齿联轴节的切齿原理和切齿方法,根据固定式端面弧齿联轴节的调整计算卡,建立了刀盘半径、刀齿顶宽、切削刃压力角、刀尖圆角半径的计算方法。基于端面弧齿联轴节的切齿原理以及国产数控螺旋锥齿轮加工机床的结构,建立了弧齿联轴节切齿加工机床调整参数的计算方法,给出了相关的计算公式并开发了端面弧齿联轴节设计、加工参数计算软件。在国产H350G型数控螺旋锥齿轮磨齿机上,基于软件计算得到的机床调整参数进行了实际的磨齿加工,通过实际的接触区检测和几何参数检测,验证了切齿加工参数计算方法的正确性。     

基于UG的弧齿锥齿轮建模新方法的研究

介绍了一种基于UG的接触区主动控制的弧齿锥齿轮建模方法。首先使用成形法得到大轮；然后采用变异的铣刀盘成形加工得到变异大轮，再依据共轭原理，利用变异大轮展成小轮毛坯实体得到小轮齿面。按照此方法基于UG软件实现了一对21—35齿的弧齿锥齿轮副的建模。该方法基于传统的格里森弧齿锥齿轮加工方法，有创新之处，是格里森弧齿锥齿轮建模和加工的一种实用的新方法。