基于切削加工性能的螺杆转子成形砂轮安装参数二次优化设计方法EI北大核心

传统的螺杆转子成形砂轮设计研究主要集中在成形砂轮廓形精度提升方面,成形砂轮的切削加工性能与成形砂轮安装参数之间的耦合关系没有得到足够的关注,导致设计出来的螺杆转子成形砂轮切削加工性能不高,从而致使螺杆转子的成形磨削表面质量差、加工效率低。本文提出了一种新的基于切削加工性能的螺杆转子成形砂轮安装参数二次优化设计方法。首先,基于空间啮合原理设计螺杆转子成形砂轮安装参数优化设计程序,获得不干涉条件下的螺杆转子成形砂轮安装参数范围;其次,对不同安装参数下成形砂轮与螺杆型面的接触特性,以及不同安装参数条件下成形砂轮的轮廓特性、切削加工特性进行系统的分析和研究,获得了螺杆转子成形砂轮安装参数选择策略。以某型号三螺杆泵阳转子为例对该方法进行验证,结果表明,在保证加工质量的前提下,该方法可以显著降低螺杆转子精密磨削成本,具有较好的理论创新性与工程应用价值。     

用于磨削面齿轮的蜗杆砂轮修整方法研究

为了实现面齿轮磨齿加工,采用包络原理对面齿轮磨削蜗杆砂轮齿形进行设计,并对蜗杆砂轮的修整方法进行研究.建立了蜗杆砂轮齿面的包络坐标系;给出了蜗杆砂轮产形面方程;推导了蜗杆砂轮齿廓的曲面方程,利用Matlab软件对蜗杆砂轮齿廓进行了仿真,根据面齿轮磨削蜗杆砂轮的齿面生成原理,给出了修整工具的齿廓形状、齿宽限制以及修整工具...     

螺杆转子齿廓精密磨削的加工误差补偿方法

针对成形法精密磨削加工螺杆转子螺旋面的问题,研究了螺杆转子加工过程中由工艺系统误差产生的齿廓加工误差的补偿方法。提出了一种基于首件转子磨削后的齿廓测量误差,进行预处理再修整砂轮的新算法。使用处理后的补偿数据对砂轮修整后,加工误差明显减小与收敛,大大提高了磨削转子的齿廓制造精度。     

螺杆转子刀具设计方法

采用齿廓法线法,逐步演示螺杆压缩机转子刀具的求解过程,并以不对称型线为例求解出其刀具刃形,验证了齿廓法线法在螺杆转子刀具型线设计中的可靠便捷,从而得到了优于以往解析包络法的刀具设计方法。同时,讨论了加工参数对刀具刃形的影响,如:转子-刀具中心距大小、刀具安装角范围和奇异点的存在。最后,又以复盛型线为例,验证了齿廓法线法适用于现代型线的刃形求解过程。     

四圆弧齿轮成形磨削砂轮截形的设计计算

四圆弧齿轮成形磨削的关键之一就是求解成形砂轮的轴向截形。根据成形法磨削原理建立坐标系,通过四圆弧齿轮齿面方程和齿轮齿面与成形砂轮磨削表面的接触条件,运用空间坐标转换求得最终的砂轮轴向截形。最后,借助MATLAB对所求的砂轮轴截面截形进行了计算仿真,并通过加工试验对求得的砂轮截形进行了验证。     

一种提高成形磨齿齿向修形精度的接触线优化方法

为进一步提高成形磨齿的修形精度,根据空间啮合理论精确求解了空间接触线和砂轮截形,分别对齿向修形与瞬时接触线之间的关系、砂轮安装参数与接触线之间的关系进行了分析,得到调整砂轮安装偏转角度可以改善修形扭曲的结论。根据建立的成形磨齿齿向修形误差评价数学模型,提出一种基于调整砂轮和工件安装参数的接触线优化方法,并以一种鼓形修形齿轮为例对其进行了验证。实例分析结果表明,该方法可有效消除斜齿轮鼓向修形时齿面修形扭曲现象,减小齿向修形误差。     

六轴数控蜗杆砂轮磨齿机磨削面齿轮的方法

建立六轴数控圆柱齿轮蜗杆砂轮磨齿机磨削面齿轮的理论模型。提出以初始设计蜗杆砂轮轴截面齿形为基本参数,并考虑齿廓抛物线修形来设计金刚滚轮,再用于修整椭球式蜗杆砂轮的方法。利用双参数啮合方程建立了面齿轮磨齿加工的齿面方程。齿面磨削仿真及轮齿接触分析表明,直接以蜗杆砂轮轴截面齿形作为金刚滚轮齿廓来修整砂轮,所磨削得到的面齿轮齿面压力角偏小,且传动误差为不连续的上凹形曲线。当给滚轮以抛物线修形设计之后,所磨削的面齿轮齿面偏差基本为负值,传动误差曲线为良好的连续上凸式抛物线形。承载接触分析表明新的设计可以减轻齿顶边缘接触,减小冲击振动。数值算例表明,采用该方法磨削加工的面齿轮可以获得较高的精度和良好的啮合性能,并给出了试验验证。     

由端面型线计算齿面间隙的方法

论述了一种新的螺杆转子型线间隙设置方法。它能实现由端面型线计算法向齿面间隙,并获得理论含间隙端面型线坐标,从而为转子型线的最终检测提供准确参照数据。这种方法为优化螺杆转子间隙,以及检验转子加工设备精度,提供了理论依据。     

面齿轮磨齿加工中蜗杆砂轮的设计及修整

为实现硬齿面面齿轮加工,促进面齿轮在航空齿轮传动中的应用,对面齿轮的磨齿加工方法展开研究,并研究了磨齿加工过程中的蜗杆砂轮设计方法及磨损蜗杆砂轮的修整方法。根据面齿轮、蜗杆砂轮及媒介齿轮的啮合关系,建立了啮合关系坐标系;结合媒介齿轮的齿廓方程和坐标转换关系,应用包络原理,推导出蜗杆砂轮和面齿轮的齿廓方程,得到蜗杆砂轮和面齿轮的加工方法;通过数值计算方法,对面齿轮和蜗杆砂轮的齿廓进行仿真,应用三维软件建立三维模型;对蜗杆砂轮的修整原理和修整方法进行研究,并对修整过程进行仿真,为面齿轮磨齿加工奠定了基础。     

双螺杆压缩机转子磨削参数的精确计算

随着双螺杆转子压缩机的螺杆转子加工精度要求的提高,对螺杆转子的磨削设备,尤其是磨削工艺提出了更高的要求。文中根据螺纹磨削理论和CNC成形砂轮的修型技术,研究了数控机床的工作参数、CNC砂轮修型参数和螺杆转子磨削工艺参数之间的关系,建立了砂轮修型参数和螺杆转子磨削工艺参数之间的联系。推导了螺杆转子和砂轮轴线间距求解和磨削进给量的求解公式,便于CNC砂轮修型程序的设计,降低了机床的操作难度,有利于提高机床的加工效率和稳定螺杆转子的加工质量。     

基于三维的双螺杆压缩机转子干涉研究

提出一个数学方法来考察三维空间中螺杆驱动面处于接触状态下的螺杆转子齿间间隙分布,可以将机壳加工误差、壳体受热变形和滚动轴承游隙等几种误差统一考虑在内,计算各种位置偏差下转子齿间间隙分布的变化,进行螵杆转子干涉分析。计算结果表明,轴承孔加工误差、壳体受热变形和滚动轴承游隙引起转子轴位置变化,从而导致齿间间隙分布显著变化。其中部分位置关系使接触线上密封段的齿间间隙显著减小,从而增加了该种位置关系下转子擦伤、咬死的可能性。     

Study on precision grinding of screw rotors using CBN wheel

With increasing demands for high-speed and high-precision machining technology, CBN shape grinding is an effective means in the field of precision machining for screw rotors. Aiming at the high precision machining of screw rotors, a mathematical model for the axial profiles of the CBN wheel for machining screw rotors is developed based on theory of gear engagement. Small electroplated CBN wheel is firstly used to grinding screw rotors. Taking the backlash of screw rotors and the coating thickness of CBN layer into consideration, the modification of the base body of the wheel shape is introduced into the design of CBN wheel. For reducing the tooth profile errors of screw rotors induced by mounting errors and wears of CBN wheel, a mathematical model of the error analyses is established and the influence curves of the profile errors affected by mounting errors and radius error of grinding wheel are proposed. The electroplated CBN wheels for the screw rotors are made to verify the validity and effectiveness of the presented method and the machining experiments were performed. Results of this study reveals that the method proposed in this paper can be used as the precision grinding of screw rotors.     

球面加工非圆靠模的计算

用仿形工艺加工曲面零件时,仿形靠模的形状并非与曲面零件的形状一致,也不是简单的放大或缩小.针对这一问题,以仿形车削回转球面的靠模为例,首先讨论出靠模触头滚轮中心的运动轨迹,再求出滚轮圆族外包络线的运动轨迹,最后得出靠模曲线形状的计算方法.     

曲面加工靠模曲线的计算

用仿形工艺加工曲面零件时,仿形靠模的形状并非与曲面零件的形状一致,也不是简单的放大或缩小。针对这一问题,以仿形车削圆弧回转面的靠模为例,首先讨论靠模触头滚轮中心的运动轨迹,再求出滚轮圆族外包络线的运动轨迹,最后得出靠模曲线形状的计算方法。     

齿轮成形磨削砂轮廓形优化研究

砂轮廓形优化对齿轮成形磨削精度和效率的影响至关重要。从齿轮端面建立了完整齿廓数学模型,其中非渐开线过渡部分采用圆弧曲线,利用无瞬心包络法求解了磨削一个齿槽的完整砂轮廓形,推导了左右固定弦齿间点解析式。调整了砂轮安装角以改变砂轮与工件的左右齿面的接触线形状和位置,使左右更对称;调整了固定弦齿间点在齿面上的位置,使之靠近分度圆,接触线分布集中,发散小。基于线性加权和法建立了多目标优化模型,以磨削效率高、左右接触线对称、单齿接触线长度最短为优化目标,利用MATLAB开发优化程序对砂轮廓形进行了优化。通过实例计算验证了调整砂轮安装角和固定点位置对砂轮廓形优化的有效性。     

滚轮球面加工非圆靠模曲线方程的计算

采用仿形工艺加工曲面零件时,仿形靠模的形状并非与曲面零件的形状一致,也不是简单的放大或缩小.以仿形车削回转凹球面的靠模加工为例,先求出靠模触头滚轮中心的运动轨迹,再求出压滚轮圆族外包络线的运动轨迹,最后得出靠模曲线形状的计算方法.     

螺杆压缩机转子型线设计方法

采用齿廓法线法,逐步演示螺杆压缩机转子型线的设计过程,并对复盛型线进行详细推导,验证了齿廓法线法在螺杆转子型线设计中的可靠便捷,从而得到了优于以往解析包络法的型线设计方法。     

异形滚柱的在线电解修型成型磨削工艺试验研究

介绍了一种用于汽车和摩托车上先进超越离合器异形滚柱的在线电解成型(ELID)磨削加工工艺试验及相关设备与装置,主要包括成型磨削的工艺实施方案,在平面磨床上实现成型磨削的工装设计及在线电解砂轮修型的装置设计与布局等问题。理论上分析了ELID成型磨削在加工中能按照理想的成型曲线自动修正砂轮母线的形状,从而达到很高的形状精度和较低的表面粗糙度。总结了影响加工质量和效率的因素和规律;同原来的成型拉削相比,采用成型磨削具有效率、质量与稳定性、工具成本和管理等方面的诸多优势。     

<Emphasis Type="Bold">CNC Rake Grinding for a Taper Ball-End Mill with a Torus-Shaped Grinding Wheel</Emphasis>

A new grinding method using a torus-shaped grinding wheel and a machining path generation method with a novel moving coordinate system are proposed. With this new grinding method, the smooth spiral rake surface of a taper ball-end mill with constant helical angle and constant normal rake angle can be formed during one grinding process and the normal rake angle can be obtained accurately. The novel moving coordinate system is established based on taking account of both the cutting edge curve and the cutter body surface. By means of the novel moving coordinate system, the machining path generation becomes very simple. The proposed grinding method and the machining path generation method are verified by 3D simulation results.     

渐变导程锥形螺杆的数控加工原理与建模

利用复杂曲面包络原理，推导得出螺杆齿面的法截面内齿形不可能为同一形状的结论，因此只能根据某一法截面齿形，近似设计成形刀具廓形，或采用无瞬心包络法加工，同时，对于螺杆型面上的每一条螺旋线，为了保证其导程，加工中必须采用五坐标机床，设备复杂，提出了数控逼近加工的原理，使此类螺杆的加工在三坐标机床上即可完成，并且给出了实现机构的方案。