滚锥齿螺母式螺旋传动机构的结构及螺杆螺旋面生成原理分析

滚珠丝因其螺母中滚珠循环所引起的诸多问题而难于适应机电系统高速化的需要。本文所提出的种新型滚动螺旋机构用滚齿式螺母代替了滚珠丝杠的滚珠循环螺母。应用空间啮合原理对此机构中螺杆螺旋面的生成及加工方法进行了分析,并对其螺母的结构进行了讨论。此滚动螺旋可为滚珠丝杠的替代机构有关广阔的发展前景。     

高速滚珠丝杠副弹性变形的有限元分析

对于高速滚珠丝杠副,考虑螺旋升角的影响,建立了滚珠丝杠副的受力模型,利用有限元方法分析计算了螺旋升角对滚珠丝杠副弹性变形的影响.结果表明,随着螺旋升角的增大,滚珠丝杠副的法向弹性变形量变化不大,而轴向弹性变形量减少,更有利于提高定位精度.     

关于套筒-螺旋槽式滚珠丝杠频繁卡滞问题的研究

针对套筒-螺旋槽式滚珠丝杠频繁卡滞问题,对套筒-螺旋槽式滚珠丝杠进行了有限元分析和动力学研究,提出了可能的故障模式,并针对相关故障模式提出了相应的解决方法试验结果表明,直孔的加工精度对卡滞有一定的影响。     

单螺母滚珠丝杠副静刚度可靠性及灵敏度分析

为提高数控机床整机可靠度,基于赫兹接触理论,对单螺母滚珠丝杠副静刚度可靠性及灵敏度进行研究,利用单螺母滚珠丝杠副的导程、接触角、丝杠公称直径、滚道曲率比、工作载荷等技术参数建立了轴向接触变形的理论模型.根据滚珠丝杠副的轴向接触变形小于加工精度的原则,建立滚珠丝杠副可靠性模型.利用改进一次二阶矩法分析和计算单螺母滚珠丝杠副的可靠度和灵敏度。结果表明:适当增大滚珠丝杠副的导程以及减小滚道曲率比可提高滚珠丝杠副的刚度,减小工作载荷可以降低滚珠丝杠副的轴向接触变形,提高滚珠丝杠副的可靠度.     

高速滚珠丝杠副非赫兹接触应力计算

在滚珠丝杠副运动过程中,滚珠与滚道之间的摩擦和磨损导致滚珠丝杠副精度衰退,降低其精度保持性.针对高速滚珠丝杠副螺旋线滚道接触区域的非对称性,采用传统的赫兹接触理论对丝杠和螺母滚道接触几何形状和关系的计算存在较大误差,提出了一种基于最小余能原理对高速滚珠丝杠副滚珠与滚道之间的法向接触应力进行分析计算的方法.首先,基于Fr...     

基于加速退化试验的滚珠丝杠副统计分析

为有效地获取滚珠丝杠副精度寿命特征,利用滚珠丝杠副磨损特征建立加速退化模型,并且根据设计的试验装置和试验过程的摩擦力矩值变化情况,采用参数估计方法进行退化数据的统计分析,获得不同应力水平下的滚珠丝杠副加速退化参数模型.同时,根据不同应力条件下实测的滚珠丝杠副摩擦力矩退化数据,计算出滚珠丝杠副定位反向变动量,为滚珠丝杠副的定位精度退化提供一种新的评价方法.建立的滚珠丝杠副加速退化模型针对其磨损进程极为缓慢的特性,利用该退化方法能较准确地推算出滚珠丝杠副精度寿命,能节约滚珠丝杠副试验费用、试验时间和指导滚珠丝杠副的设计.     

基于加速退化数据的可靠性评估

为有效地获取滚珠丝杠副精度寿命特征,利用滚珠丝杠副磨损特征建立加速退化模型,并且根据设计的试验装置和试验过程的摩擦力矩值变化情况,采用参数估计方法进行退化数据的统计分析,获得不同应力水平下的滚珠丝杠副加速退化参数模型.同时,根据不同应力条件下实测的滚珠丝杠副摩擦力矩退化数据,计算出滚珠丝杠副定位反向变动量,为滚珠丝杠副的定位精度退化提供一种新的评价方法.建立的滚珠丝杠副加速退化模型针对其磨损进程极为缓慢的特性,利用该退化方法能较准确地推算出滚珠丝杠副精度寿命,能节约滚珠丝杠副试验费用、试验时间和指导滚珠丝杠副的设计.

     

虑及结构参数误差的滚珠丝杠接触载荷建模与分析

为提高滚珠丝杠副的定位精度,提出了一种复合载荷作用下考虑滚珠几何误差的双螺母滚珠丝杠副载荷分布模型,分析了在不同轴向载荷和径向载荷复合作用下所有滚珠接触载荷分布状况,在此基础上分析了滚珠几何误差对滚珠动静态接触载荷分布的影响。仿真分析结果表明:本文提出的载荷分布模型对提高滚珠丝杠副的位置精度预测及其定位误差补偿有较好的参考意义。     

精密长丝杠磨削热变形规律研究

研究了精密丝杠磨削过程中的内部温度分布规律,采用二维热传导模型和简化的一维模型求解了精密长丝杠的内部温度场分布规律,为精密丝杠磨削过程中热变形误差的补偿提供了依据。     

RS485局域网络在滚珠丝杠补偿加工系统中的应用研究

RS485总线具有传输可靠、通讯距离远、抗干扰能力强等优点,在工业现场中广泛应用。本文主要介绍了RS485局域网络在滚珠丝杠补偿加工系统中的应用,阐述了基于RS485局域网络滚珠丝杠补偿加工系统的原理,并详细介绍了RS485局域网络硬件电路的设计以及上位机界面的设计,同时给出了通讯程序设计框图。     

螺旋曲面成型抛光用千叶轮的廓型设计及修整方法

为了提高螺杆转子螺旋曲面的加工效率和表面加工质量,提出了一种采用砂带千叶轮成型抛光螺杆螺旋曲面的新型工艺方法.砂带千叶轮是一种具有抛光质量好、寿命长、效率高、成本低等优点的异型涂附磨具,为获得千叶轮的几何形状,研究了千叶轮成型抛光运动的原理,建立了千叶轮与螺杆螺旋曲面的数学模型,确定了空间啮合接触线,设计了千叶轮的廓型,给出了千叶轮廓型数据的计算实例,利用三维软件进行了啮合模拟仿真,搭建了简易修整试验装置并完成了对千叶轮的修整加工试验.结果表明:利用砂带千叶轮成型抛光螺杆螺旋曲面具有可行性.     

球头刀高速铣削模具钢热力分布3D模拟

为了获得球头刀高速铣削模具钢在切削过程中的热力分布状态,为已加工表面的热力形成机制研究提供基础数据,利用基于拉格朗日算法的有限元工艺仿真系统DEFORM,对汽车覆盖件模具钢Cr12Mo V的高速铣削过程进行了3D有限元建模仿真.模型模拟了球头刀在倾角为15°时的切屑形成过程,预测的进给方向、跨距方向以及轴向方向的切削力与实验数据相符,在剪切面处模拟所得切削平均温度偏差在10%以内.模具表面切削区轮廓形状与高速铣削产生切屑形貌基本吻合,证明建立的3D模型能够较好地反应切削过程中的热力分布情况.     

高能球磨处理粉煤灰的形貌特征及水化特性

研究了粉煤灰的显微结构,采用高能球磨技术处理粉煤灰,通过扫描电镜和透气法研究了处理后的煤粉灰的结构变化及比表面积变化。结果表明,球磨处理后的粉煤灰极度细化,大颗粒硬质玻珠被打破并无规则化,比表面积增大。热分析结果表明,球磨后的粉煤灰水化放热量缓增,强度实验表明,球磨５ｈ后,配制的粉煤灰水泥强度提高４倍。     

基于无瞬心包络法的采油螺杆泵螺杆成型铣刀设计

研究加工采油螺杆泵螺杆成型铣刀的设计方法.通过对采油螺杆泵螺杆形状和工作原理的分析,建立螺杆螺旋面方程.利用无瞬心包络法和成型铣刀廓形设计原理,从成型铣刀与螺杆工件的相对运动关系出发,推导出具有恒定后角的铣刀刀刃廓形方程.在此基础上设计出加工螺杆的专用成型铣刀.铣刀采用刀头与刀架分离结构,降低了铣刀的生产成本,延长了铣刀的使用寿命.该方法设计的铣刀适用于在普通螺杆铣床上加工采油螺杆泵的螺杆,不仅降低了螺杆的加工成本,而且提高了螺杆的加工精度和效率.     

柱形棒铣刀铣削锥形螺杆的切削形面产生机理

为了采用柱形棒铣刀实现几何形状较复杂部件螺杆挤出副的高精度铣削加工,根据刀具与工件的空间几何关系,利用柱形刀具截面与工件的实际切削点建立数学模型.经过理论分析推导出在开槽和精加工时由柱形棒铣刀所铣削的实际螺旋形面,说明了其为近似倒锥形而非圆柱形,进而提出了由反求计算校正铣刀摆角的方法,并通过实际试切实验验证了理论分析的正确性.该方法可用于实际切削加工前的计算,以正确确定刀具摆角,有效提高锥形螺杆曲面的加工精度和效率.     

大功率大扭矩的摆角铣头热特性分析

针对大功率大扭矩摆角铣头系统,根据加工切削条件,充分考虑轴承、齿轮和切削等热源作用以及润滑、对流和辐射等散热方式,进行了有限元建模和分析.为了验证分析结果的准确性,对摆角铣头实际切削情况下铣头关键部位的温度进行测量,测量结果与分析结果表明,在摆角铣头设计阶段,通过提出的建模和分析方法,能较准确地获取铣头的热性能特征.     

Estimation of deformed laser heat sources and thermal analysis on laser assisted turning of square member

Laser assisted machining (LAM) has difficulties in estimating temperature after applying a LAM process due to its very small heat input area, large energy and movement. In particular, in the case of laser assisted turning (LAT) process, it is more difficult to estimate the temperature after preheating because it has a shape of ellipse when a laser heat source is rotated. A prediction method and thermal analysis method for heat source shapes were proposed as a square shaped member was preheated. The temperature distribution was calculated according to the rotation of the member. Compared with the results of the former study, the maximum temperature of the calculation results, 1 407.1 °C, is 8.5 °C higher than that of the square member, which is 1 398.6 °C. In a LAT process for a square member, the maximum temperature is 1 850.8 °C. It is recognized that a laser power control process is required because square members show a maximum temperature that exceeds a melting temperature at around a vertex of the member according to the rotation.     

盘铣刀铣削螺杆数控编程中干涉检验方法的研究

在使用盘铣刀铣削螺杆时(采用无瞬心包络方法)，由于盘铣刀空间结构的特殊性以及螺杆空间曲面的复杂性，加工时容易发生盘铣刀的侧刃，将已经加工好的螺杆曲面再切削而发生干涉现象.为了避免实际加工中干涉带来的不必要经济损失，在使用盘铣刀的数控加工自动编程系统开发研究中，干涉的判定是非常重要的工作，它可以在工件加工前利用计算机先检验工件加工过程中是否会发生干涉现象而取消试切.在大量实践的基础上，提出了使用盘铣刀铣削螺杆数控加工的几种有效的干涉判定方法，这些方法既可以定性地判定是否发生了干涉，也可以判定具体在哪个位置发生了干涉，定量地计算出干涉量的大小，经实际验证这些方法是非常有效的.     

钢球缺陷检测机构的逆向运动特性研究

为了研究钢球在检测过程中的运动形式及特点,根据AVIKO缺陷自动检测设备的工作原理设计并搭建了钢球展开机构物理观测平台;利用逆向动态分析的研究方法,通过高速摄像机追踪被测钢球表面标记点的运动轨迹;分析了工程中两类螺旋线的几何特点,并结合检测探头相对于钢球的运动形式进行研究.结果表明:钢球在展开轮的作用下做空间等弧长螺旋线运动,保证了钢球的全表面展开;同时检测探头相对钢球以均匀子午线形式进行扫描,实现球体全表面且无重复检测,为展开轮的结构设计提供理论依据.