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。     

机床调整误差对弧齿锥齿轮大轮齿面形状影响规律的研究

根据弧齿锥齿轮大轮齿面的数学模型分析了机床调整误差对弧齿锥齿轮齿面形状影响的规律,找到了齿面上受机床调整参数误差影响较大的点（简称齿面误差敏感点）和机床调整参数中对齿面形状影响较大的参数（简称误差敏感调整参数）,对补偿机床调整误差具有理论和实践价值.     

螺旋锥齿轮的齿面测量及机床加工参数修正

给出了Gleason制螺旋锥齿轮的理论齿面模型,用差曲面描述三坐标测量机测量得到的实际齿面到理论齿面的偏差,提出了一种利用差曲面特征参数修正机床调整参数的新方法,有效地提高了齿面几何精度。     

螺旋锥齿轮齿面测量与机床调整修正系统

基于国产齿轮测量中心,运用VC 、Fortran与Matlab开发出一套螺旋锥齿轮齿面误差测量与机床调整参数修正系统,介绍了该系统的体系结构和主要功能,简述开发过程和实现方法.该系统能方便完成测量过程控制、齿面被测点计算、齿面误差和齿距误差测量、机床调整反修正、检测报告打印等.经企业试运行,测量过程安全可靠,检测报告符合规范,反调结果精确可行.     

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.     

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.     

弧齿锥齿轮齿面误差的最少参数修正法

研究弧齿锥齿轮小轮齿面误差与调整参数误差之间的敏感性关系,基于SFT加工法得出对齿面误差影响较大的调整参数,提出齿面误差最少参数修正法。建立刀倾法加工的弧齿锥齿轮齿面数学模型,推导弧齿锥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加工误差的解析表达式,提出机床调整参数误差对齿面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的全齿面法向误差的变化规律。由解析法和数值法相互验证,确定弧齿锥齿轮加工过程中对齿面误差影响较大的调整参数误差项。利用函数法建立机床调整参数变化量与齿面法向误差的关系,采用序列二次规划法,求得机床调整参数修正量最优解。通过实例验证,提出的反调修正方法可以有效降低齿面误差。     

摆线齿锥齿轮成形法大轮齿形误差修正算法的研究

针对奥利康(Oerlikon)制摆线齿锥齿轮成形法大轮齿形误差修正问题,使用矢量运算法建立了大轮齿面几何模型,对齿面进行离散化处理,计算了齿面各离散点的坐标及法矢;基于齿形误差修正原理,由实际齿面与理论齿面之间的齿形误差和反调参数敏感系数矩阵,建立了齿形误差修正方程组,使用吉洪诺夫(Tikhonov)正则化和L曲线优化算法求解线性方程组,得到机床调整参数的修正量;使用Fortran语言开发了齿面坐标计算及齿形误差反调修正软件。通过实验,验证了齿形误差反调修正算法的正确性,实验工件的齿形误差最大值由37.5μm减小到5.2μm。     

含误差螺旋锥齿轮齿面方程建立与分析

根据七轴五联动螺旋锥齿轮磨床结构,应用多体系统理论、齿轮啮合理论建立了含几何误差、热误差的螺旋锥齿轮齿面方程,并分析了砂轮主轴分别沿X、Y轴平移时和绕C轴旋转时对螺旋锥齿轮齿面误差的影响.结果表明,砂轮主轴沿X轴运动对齿面误差影响较大.本文研究对提高螺旋锥齿轮的加工精度和误差补偿提供了理论依据.     

直齿锥齿轮齿形误差分析

直齿锥齿轮的齿形误差就是在齿形展开角范围内的基圆弧长最大误差，也就是渐开线上曲率半径误差，可据此得出齿形误差修正量的定量计算公式。     

螺旋锥齿轮大轮齿形误差的在机测量

为了在国产数控螺旋锥齿轮磨齿机上实现大轮齿形误差的在机测量,对大轮齿形误差的在机测量方法进行了研究。基于齿轮坐标系与机床坐标系之间的关系,建立了将齿面离散点坐标及法矢从齿轮坐标系转换到机床坐标系的方法。根据大轮的齿面几何特征,建立了大轮齿形误差的在机测量方法以及测量流程。根据在机测量得到的测球球心空间坐标,运用曲面拟合技术和最优化算法,计算了实际齿面相对于理论齿面沿各离散点法矢方向的齿形误差值。通过对比在机测量和齿轮测量中心的齿形误差测量结果,验证了螺旋锥齿轮大轮齿形误差在机测量方法的正确性。     

螺旋锥齿轮切齿仿真和虚拟齿面误差检验

介绍了利用CATIA软件对螺旋锥齿轮整个齿轮进行完全自动化切齿的仿真方法,即在CATIA中通过编程输入机床的位置和运动参数,控制齿坯和刀具之间的关系,以便进行切齿仿真,实现了高精度齿面的虚拟加工。介绍了在CAT-IA中导入格里森TCA方法,得到理论齿面离散点后直接在软件中将仿真的齿面与理论齿面比较来验证齿面精度的方法,不仅可以仿真出高精度三维理论齿面与过渡曲面,还将为误差齿面的有限元分析以及研究机床的切齿误差形成原理及补偿方法(切齿调整)提供一个虚拟的三维齿面数据研究平台。     

对数螺旋锥齿轮齿面接触区的相关特性

介绍了对数螺旋锥齿轮轮齿接触检测的方法。在Y9550型锥齿轮滚动检查机上进行了对数螺旋锥齿轮样件齿面接触区的检测实验,通过实验获得了对数螺旋锥齿轮接触区的位置、形态和大小等结果,并将实验结果与格里森螺旋锥齿轮接触区进行了对比,得出了对数螺旋锥齿轮齿面接触区的相关特性。     

摆线锥齿轮机床调整参数对啮合性能作用分析

基于克林根贝尔格（Klingelnberg）舞线锥齿轮的对滚模型,利用轮齿接触区预报公式,对几个重要的机床调整参数关于啮合性能的作用敏感性进行定量分析,并进行了实例仿真验证。     

Pinion tooth surface generation strategy of spiral bevel gears

Aviation spiral bevel gears are often generated by spiral generated modified(SGM) roll method.In this style,pinion tooth surface modified generation strategy has an important influence on the meshing and contact performances.For the optimal contact pattern and transmission error function,local synthesis is applied to obtain the machine-tool settings of pinion.For digitized machine,four tooth surface generation styles of pinion are proposed.For every style,tooth contact analysis(TCA) is applied to obtain contact pattern and transmission error function.For the difference between TCA transmission error function and design objective curve,the degree of symmetry and agreement are defined and the corresponding sub-objective functions are established.Linear weighted combination method is applied to get an equivalent objective function to evaluate the shape of transmission error function.The computer programs for the process above are developed to analyze the meshing performances of the four pinion tooth surface generation styles for a pair of aviation spiral bevel gears with 38/43 teeth numbers.The four analytical results are compared with each other and show that the incomplete modified roll is optimal for this gear pair.This study is an expansion to generation strategy of spiral bevel gears,and offers new alternatives to computer numerical control(CNC) manufacture of spiral bevel gears.     

Mathematical model and manufacture programming of loxodromic-type normal circular-arc spiral bevel gear

In this paper, loxodromic-type normal circular-arc spiral bevel gear is proposed as a novel application of the circular-arc tooth profile at the gear transmission with intersecting axes. Based on the principle of molding-surface conjugation, the study develops a mathematical model for the tooth alignment curve and the computational flow at the design stage to enable the generation of the tooth surface. Machining of the tooth surface is then carried out to determine the interference-free tool path of the numerical control (NC). Moreover, a pair of loxodromic-type normal circular-arc spiral bevel gears is manufactured on computer numerical control (CNC) machine tools. The proposed theory and method are experimentally investigated, and the obtained results primarily reflect the superior performance of the proposed novel gear.     

螺旋锥齿轮齿面扫描式测量法及其应用研究

螺旋锥齿轮的实际齿面形状是影响其动力学性能的一个非常重要的因素。本文介绍了采用虚拟共轭基准面的螺旋锥齿轮齿面的扫描式测量、数据处理及应用方法，即大齿轮的基准面采用的是由机床设定参数计算出的理论齿面，而小齿轮的基准面采用的是与大齿轮共轭的假想小齿轮齿面。由于采用了二维测头进行齿面测量，有效地避免了测头与齿面间摩擦力的影响，既能保持高精度，又能进行快速测量。同时，该种测量采用连续扫描的方法，信息量大、速度快，适合于大批量生产中的螺旋锥齿轮的齿面质量管理与控制。由于扫描式测量采用了虚拟共轭基准齿面，所以从测量数据本身就可以判断齿面的接触斑点位置与形状，因而可以直观、有效地对齿面质量进行管理与控制。     

螺旋锥齿轮的三维参数化建模

阐述了格里森制螺旋锥齿轮的数学模型,介绍了如何在Pro/E三维软件中对弧齿锥齿轮进行三维快速造型.通过改变相关参数及关系式,即可得到精确的球面渐开线螺旋锥齿轮的三维实体,减少了重复劳动,提高了设计效率.     

基于摆线的螺旋锥齿轮齿根过渡圆弧研究

在齿轮基本尺寸不变的情况下提高齿轮的强度一直是一个很重要的研究方向。为此,针对螺旋锥齿轮齿根过渡圆弧研究与定义的不明确与复杂性,提出了一种螺旋锥齿轮齿根过渡圆弧的精确画法。此方法通过研究螺旋锥齿轮大端面当量齿轮的齿廓曲线,对齿根过渡圆弧曲线进行改进,提出了基于摆线的齿根过渡圆弧设计方法。     

螺旋锥齿轮滚切加工瞬时切削厚度控制方法

螺旋锥齿轮滚切加工过程中,为了满足刀具强度要求,提高刀具寿命,需要合理的设定瞬时切削厚度及相关的加工工艺参数.以Solidworks为仿真平台,在滚切仿真基础上结合统计分析给出一种螺旋锥齿轮滚切加工过程瞬时切削厚度的控制方法,包括瞬时切削厚度的主要影响参数及其调整方法,实践证明该方法能够将瞬时切削厚度控制在合理区间范围内.