高精度直齿面齿轮电解加工阴极结构设计研究

针对传统展成法加工直齿面齿轮存在加工周期长、成本高以及批量生产精度低的现象，提出一种高精度直齿面齿轮电解加工阴极结构设计方法。利用截面放样法对直齿面齿轮齿面建模点进行合理规划并基于此网格划分方式利用平衡间隙设计理论建立相应阴极刀具型面模型；其次采用反流式方式设计阴极流道，提高工作效率及加工精度；最后设计一体化电解加工装夹系统。通过电解加工试验，获得了表面粗糙度在1.6 μm以下、具有综合精度为IT9级的直齿面齿轮制件，验证了该设计方法的可行性。     

内斜齿轮车齿加工数学模型及实验研究

为了解决内齿轮高效加工的问题,提出内齿轮车齿加工方法。根据内齿轮车齿加工原理构建数学模型,建立车齿刀具齿面方程并完成内齿轮齿面方程推导,随后在Vericut中对内齿圈进行模拟加工,验证理论模型的正确性,最后进行了切齿加工实验及检测,测量结果满足工程要求。实验结果表明：所提出的车齿加工方法能够完成内齿圈的高效加工,具有重要的理论意义和工程应用价值。     

面齿轮齿面检测路径规划方法研究

针对面齿轮齿面检测,根据检测过程中路径规划的原理,提出采用3种不同方法(常规方法、纵向法、横向法)规划路径,分别计算其相对应的测头测量总行程,并在三坐标测量机上进行齿面检测试验.比较理论计算的结果及试验结果,表明常规方法和横向法在实际检测试验中都是可行的,但后者更为快速、高效.     

面齿轮齿面方程及其轮齿接触分析

以面齿轮传动理论为基础,从微分几何、啮合原理出发,研究面齿轮的啮合方法、几何特性.论述了面齿轮齿面方程的建立及其齿面方程的限制条件;同时,讨论了面齿轮在啮合过程中的齿面接触情况.给出了基本公式及相关的计算实例.     

斜齿偏置非正交面齿轮的齿面建模及插齿仿真

为了促进面齿轮适用于多种空间布局的传动场合,扩大面齿轮在传动领域的应用优势,推导了斜齿偏置非正交面齿轮齿面方程,并使用VERICUT软件完成了斜齿偏置非正交面齿轮插齿仿真加工。由齿轮啮合原理,推导斜齿偏置非正交面齿轮方程,计算出面齿轮齿面点坐标;在三维软件中构建机床模型、刀具和加工毛坯,导入VERICUT中,编写相应的数控加工程序,完成插齿加工仿真;在加工模型上提取坐标点,与计算得到相对应的坐标点进行齿面偏差分析。结果显示：插齿仿真加工齿面没有产生过切,插齿仿真加工齿面最大残留为7.4 μm,最小残留为3.3 μm,验证了数控插齿加工斜齿偏置非正交面齿轮的正确性。     

硬齿面齿轮的刮削加工

分析了硬齿面刮削加工对设备、刀具和工件的要求,切削用量的选择,并介绍了它的经济效益及适用范围.     

直齿面齿轮增量制造技术研究

直齿面齿轮是一种平面齿圈齿轮,通常与直齿圆柱齿轮相啮合。由于其独特的啮合方式,所以直齿面齿轮不仅被用于传递相交轴线的运动和动力,而且相比于传统齿轮(如圆柱齿轮、圆锥齿轮)还具有重合度高、传动平稳、噪声低、扭矩分流效果好等传动优势,这些优势使得直齿面齿轮被广泛应用在低速和高速、轻载和重载的众多传动领域中。研究采用快速成型技术制造直齿面齿轮,并讨论模型的收缩率等问题。     

齿轮啮合结合部动力学建模及试验验证

针对齿轮传动系统因含有轴承结合部与齿轮啮合结合部而难以精确建立动力学模型的问题,提出了这两个结合部在直齿轮传动系统整体建模时的简化建模方法。根据提出的结合部建模方法以及实体建模的有限元法,对一个特定的齿轮箱建立了完整的动力学模型;通过参数识别和理论计算,分别求解得两结合部的刚度和阻尼系数,并利用有限元法求解得到齿轮箱的各阶模态;对齿轮箱进行模态试验与分析,得到其试验模态,并与试验结果进行对比。结果表明:理论模型计算的固有频率误差最大只有6%,振型也较好地吻合,说明了该方法的齿轮传动系统动力学模型的正确性。     

高精度端面齿设计与精加工研究

端面齿(鼠牙盘)具有力矩性能高、自动定心、重复精度高等特点,广泛应用在高档数控机床刀塔、回转工作台等部件之中。传统设计时采用手册中提供的近似设计方法设计端面齿,然后利用近似齿形做成盘铣刀,加工精度受到铣刀和分度头精度的限制。推导端面齿齿形的精确计算公式,并对国产数控立式磨床进行改造,为端面齿精加工提供了可行的方法。     

非圆齿轮的滚齿加工数控技术研究

探讨了非圆齿轮数控滚齿加工的有关原理、技术和方法,提供了一套可行的基于CAN和嵌入式Linux的有关非圆齿轮滚齿数控机床的构建方法.重点介绍了有关误差补偿方法和实时解决方案.     

端面铣削工件表面粗糙度数学模型与实验验证

目的 针对多种表面粗糙度影响因素的耦合作用使轮廓形成机理不清,导致表面粗糙度数学模型存在表面质量智能管控工业应用预测精度不足的技术难题,建立端面铣削工件表面粗糙度数学模型。方法 首先,基于加工运动学机理和刀具几何学分析端面铣削工件表面轮廓形成机理,建立考虑刀具跳动的工件表面轮廓模型以及轮廓高度偏差关于铣削力的补偿函数,并通过卷积神经网络(Convolution Neural Network,CNN)进行解析。其次,建立端面铣削表面粗糙度数学模型。最后,进行可转位面铣刀端面铣削ZG32MnMo的实验验证,分别采集轮廓数据与铣削力信号,建立以铣削力为输入、轮廓高度偏差数据为输出的铣削数据集,训练卷积神经网络解析轮廓高度补偿值并验证理论模型的准确性,对比分析考虑刀具跳动的表面粗糙度数学模型与CNN优化考虑刀具跳动的表面粗糙度数学模型的精度。结果 CNN优化考虑刀具跳动的表面粗糙度数学模型对加工重叠区与非重叠区内沿刀具进给方向的轮廓算术平均偏差Ra的预测误差分别为18.71%和14.14%,与考虑刀具跳动的表面粗糙度数学模型相比,精度分别提高了10.61%和32.83%,CNN优化考虑刀具跳动的表面粗糙度数学模型对轮廓单元的平均宽度Rsm和支承长度率Rmr(c)的预测结果与实验值吻合。结论 考虑刀具跳动以及动态铣削力耦合作用边界条件的表面粗糙度数学模型能够有效预测端面铣削表面粗糙度,可为在质量管控工程中的应用提供理论指导与技术支撑。     

汽车同步器齿套飞刀切削数学模型的建立及其试验验证

为了解决汽车同步器齿套滑块槽的表面加工问题,论文应用飞刀切削的原理提出了用复轨迹法加工汽车同步器齿套滑块槽的思想。通过对经典切削力指数模型进行变形,建立了一种包含切削前角新的切削力模型。设计了测量飞刀切削力试验。为判定模型中的各系数,用多元线性回归的方法处理试验数据,确定了切削力模型中的系数,得出了飞刀切削滑块槽的切削力数学模型。     

齿轮表面强化技术研究现状

在传统的齿轮表面强化技术的基础上,重点阐述了新兴的齿轮表面强化技术和齿轮表面复合强化技术,详细介绍了目前广泛使用的新型齿轮表面强化技术的基本原理和技术特点,分析了国内外齿轮表面复合强化技术的研究现状与进展,展望了未来齿轮表面强化技术的发展趋势.     

特种陶瓷端面磨削的实验研究

本文采用不同粒度、不同浓度的树脂结合剂金刚石砂轮,对两种典型的特种陶瓷材料ZrO2与Si3N4进行了端面磨削实验研究;通过在线监测磨削力和功率消耗,并结合加表面的SEM微观分析,探讨了ZrO2与Si3N4陶瓷表面的形成特征及材料的去除机理。     

面齿轮高速铣削表面粗糙度建模与实验分析

根据对面齿轮高速铣削齿面表面粗糙度的形成机理,分析了面齿轮高速铣削加工中的面齿轮齿面方程,建立了面齿轮高速铣削加工中的铣刀运动轨迹方程。根据高速铣削加工过程中球头铣刀刀刃实际扫成面的交点方程的坐标系,求出高速铣削残留高度。根据球头铣刀受力偏心和弯曲变形,求出面齿轮高速铣削瞬态铣削高度,进而编写M文件计算不同参数变化时对表面粗糙度的影响,通过计算值与实测值的对比,其最大误差在12.8%,结果表明,粗糙度数学模型计算值和实测值基本一致。