对梯形螺纹加工方法的研究

梯形螺纹较之三角形螺纹,其螺距和牙型都大。而且精度高,牙型两侧表面粗糙度值较小,致使梯形螺纹车削时吃刀深,走刀快,切削余量大,切削抗力大,这就导致了梯形螺纹的车削加工难度大。     

不同安装方式下行星滚柱丝杠副载荷分布研究

综合考虑行星滚柱丝杠副轴段刚度、螺纹牙刚度和接触刚度及安装方式、受力状态等因素,建立了行星滚柱丝杠副螺纹牙载荷分布计算模型。在对计算模型验证的基础上,详细分析了安装方式、受力状态、结构参数和牙型参数等对螺纹牙载荷分布的影响规律。结果表明,决定螺纹牙载荷分布规律的主要因素是行星滚柱丝杠副的材料参数、结构参数与安装方式,其中丝杠与螺母的轴向累积弹性变形是引起行星滚柱丝杠副螺纹牙载荷分布不均的主要原因。螺纹牙刚度对载荷分布的影响较小,随着螺纹牙刚度的减小,载荷分布不均程度逐渐降低。此外,滚柱螺纹牙个数与螺距对载荷分布的影响很大,载荷分布不均程度随着螺纹牙个数的增大或螺距的增大而增大。     

面向行星滚柱丝杠副载荷均布的螺纹牙修形方法

基于行星滚柱丝杠副(PRSM)螺纹牙载荷分布和螺纹牙受载变形关系,提出了滚柱螺纹牙的一种修形方法。采用不同的修形量分别对螺母侧和丝杠侧滚柱螺纹牙进行修形,并对修形后的螺纹牙载荷分布进行计算分析,结果表明,滚柱螺纹牙修形对接触对的载荷分布有较大的影响,螺母侧和丝杠侧载荷分布对修形量的敏感程度不同。通过滚柱螺纹牙修形量对螺纹牙载荷分布的影响规律研究,得到了在文中所给PRSM参数下,螺母侧和丝杠侧滚柱螺纹牙修形量的最优值,可以为未来PRSM均载设计提供理论指导。     

凸凹接触式行星滚柱丝杠的啮合承载特性

为提高行星滚柱丝杠的承载能力,分析优化行星滚柱丝杠的螺纹牙型,提出一种基于凸凹接触的啮合方式。设计凹圆弧的丝杠和螺母牙型轮廓,基于空间啮合理论推导螺纹曲面方程、空间啮合方程,并基于赫兹接触理论和变形协调方程建立负载分布模型;采用数值计算的方法对啮合点位置、轴向间隙和接触应力进行求解,系统揭示了牙侧角、螺距等参数对啮合点位置、轴向间隙和负载分布的影响规律,并对比分析标准式和凸凹式行星滚柱丝杠的接触应力。结果表明:牙侧角对轴向间隙的影响最大,丝杠和螺母的凹圆弧半径变化对接触点位置和轴向间隙几乎没有影响,但对承载能力影响十分明显;与标准式相比,凸凹接触式行星滚柱丝杠的承载能力有较大的提高,丝杠和螺母凹圆弧半径越小承载能力提高越明显。本研究为研制高承载、高使用寿命的行星滚柱丝杠提供了优化设计和分析的依据。     

车削大螺距外螺纹加工误差分布特性

采用轴向分层切削法车削大螺距外螺纹时,受机床主轴回转误差、刀具磨损和振动等因素的影响,螺纹面形成过程不稳定,其加工误差沿轴向分布具有多样性。利用误差最大值和最小值评判加工误差的方法,不能反映其分布水平和变化趋势。为此,依据螺纹面几何结构参数及其加工误差分析结果,进行两次车削螺纹试验,在左右螺纹面上选取多个特征点,利用其坐标值计算加工误差,构建中径误差和左右螺纹面大小径误差、牙型半角误差、螺距误差沿螺纹轴向分布行为序列,采用灰色关联分析方法,揭示和评价螺纹面加工误差沿轴向分布的特性。结果表明,采用上述方法可以定量评价螺纹面加工误差沿轴向分布的一致性。     

考虑误差的行星滚柱丝杠副滚柱承载分布

为改善滚柱螺纹牙承载分布,在丝杠受轴向拉力和螺母受轴向压力作用下,基于滚柱两接触侧变形协调关系,建立考虑误差的滚柱螺纹牙承载分布计算模型.将计算的滚柱各螺纹牙承载比与直接刚度法计算结果进行对比,验证了模型的正确性.系统分析负载、接触角、螺旋升角、滚柱螺纹牙数和螺纹副材料弹性模量比对滚柱承载分布规律的影响.结果表明:在相同误差分布下,负载越小,滚柱螺纹牙承载分布波动越大,负误差更有利于降低前3个螺纹牙承载比例;接触角或螺旋升角越小,滚柱螺纹牙承载分布越均匀;随着螺纹牙数增大,各螺纹牙承载比例逐渐降低,且误差对承载比的影响变小;降低丝杠或螺母弹性模量可有效改善滚柱螺纹牙承载分布.     

行星滚柱丝杠副螺纹牙均载设计方法研究

为实现行星滚柱丝杠副(PRSM)的螺纹牙均载设计,使作用载荷尽可能在滚柱螺纹牙间均匀分布,从PRSM结构参数设计与螺纹精度设计2个层面展开研究。根据螺纹牙设计的弯曲与剪切强度条件与接触屈服条件,得到螺纹牙额定载荷与极限载荷计算方法以及PRSM参数设计准则。在参数设计层面,按照PRSM参数设计的一般流程,采用单因素方法研究了主要设计参数对载荷分布的影响规律,揭示了设计参数对载荷分布影响的基本规律,用于指导均载设计中参数优化。结果表明,各参数优化设计的关键是使丝杠、滚柱与螺母三者的轴段刚度有利于载荷均匀分布。在螺纹精度设计层面,研究了服从不同正态分布的随机螺距误差对载荷分布的影响,基于其影响规律,提出螺纹精度设计与公差带位置控制方法,实现PRSM螺纹牙均载设计。     

经济型数控车床螺纹切削的实现与精度分析

介绍了将CA6150型普通车床改造成多功能经济型数控车床的方法,重点阐述了普通车床实现螺纹切削的方法与经济型数控车床实现螺纹切削的三种方案,并介绍了采用脉冲编码器码道可换的方法,在经简易数控改造后的CA6150车床上实现螺纹切削的具体措施。从理论和实践上证明了微电子与计算机技术用于旧机床改造的可行性。改造后提高了加工精度和生产率。     

异形零件非标螺纹的数控加工及编程研究

制作与螺纹牙形相同的单齿切削刀具,使用加工中心,编制宏程序,完成了某型船舶上异形零件非标螺纹的数控铣削加工.此加工方法和宏程序适用性较强,可在复杂零件上加工任意规格的螺纹,不受螺纹大小、形状、线数、旋向的限制.     

提高轧钢机压下丝杠螺纹副寿命的设计

本文根据轧钢机压下丝杠螺纹副的实际受载和失效情况，对螺纹副的设计问题进行了分析研究，表明采用通常改变螺距的方法不能达到螺纹副载荷完全均匀分布，而改变螺母牙厚度的方法可实现这一要求，从而达到提高寿命的目的，论文给出了不同参数时实现均载分布的螺母螺纹牙在起始处所充许的最大无量纲厚度，为螺母牙变刚度设计提供了依据。     

车削大螺距螺纹工艺可靠性评判方法

大螺距螺杆左右螺纹面加工误差沿轴向的分布对压力机滑块的定位与重复定位精度有重要影响,车削螺纹工艺应具有高可靠性。已有的利用误差最大值评判加工精度的方法,忽略了加工误差沿轴向的分布特性,无法揭示工艺的可靠性。为此,采用相同工艺方案,进行两次车削螺距16mm外螺纹试验,构建中径误差和左右螺纹面的大小径、牙型半角、螺距误差分布行为序列,采用灰色关联分析方法,利用加工误差分布行为序列的相似性评判大螺距外螺纹工艺可靠性,并进行实验验证。结果表明,采用该方法可有效识别和评判车削大螺距螺纹工艺可靠性。     

刀具振动与加工表面形貌分布特性的关联分析

为探究大螺距螺纹车削加工中刀具振动对加工表面形貌沿工件轴向分布特性的影响,进行螺距16 mm外螺纹的车削实验,获取刀具振动时域特征参数和加工表面形貌特征参数沿工件轴向分布的行为序列;采用灰色关联分析方法,研究刀具左刃、右刃切削大螺距螺纹时,沿切深方向、切削速度方向和轴向进给方向上刀具振动对螺纹面加工表面形貌分布特性的影响;对比两次不同切削方案的实验结果发现,刃口半径、后角和切削次序等参数直接影响刀具振动与加工表面形貌分布特性之间的关系,调整上述工艺参数可改变刀具振动对加工表面形貌的影响特性。     

铝合金 Al7075-T651螺纹铣削力仿真分析与实验研究

以航空铝合金Al7075-T651材料为加工对象,对螺纹铣削力进行研究。首先在三维CAD软件Pro／E中建立了某ISO标准牙型可转位螺纹铣刀的三维模型;并利用金属切削有限元软件AdvantEdge模拟其铣削加工过程,对铣削力的变化进行预测;然后利用三维测力仪,对样刀在相同切削条件下铣削加工铝合金Al7075-T651的切削力进行实时监测;最后通过对比分析两者铣削力的误差,验证了螺纹铣削数值仿真的准确性,为螺纹铣削进一步研究及刀具优化提供参考依据。     

精密长丝杠精车工序的动态研究

对于不淬硬精密长丝杠,在精车工序中由于机床几何误差引起的螺距误差许多资料已作了分析.本文以 SG8630精密丝杠车床的母丝杠的精车工序为例,对精车工序的动态状况进行分析,其目的是找出动态条件下产生的螺距误差,以便在精车工序中,采用光、电、机的组合进行动态补偿,从而进一步提高丝杠的加工精度.     

行星滚柱丝杠副摩擦力矩及传动效率研究

以行星滚柱丝杠副为研究对象,基于赫兹接触理论和等效球的方法,分别计算了由材料弹性滞后、滚柱自旋滑动和润滑油粘滞阻力所产生的摩擦力矩,分析了接触角、螺旋升角和滚柱牙数对摩擦力矩的影响规律．在此基础上,建立了行星滚柱丝杠副传动效率计算模型,研究了丝杠转速和上述结构参数与传动效率的关系．结果表明,引起摩擦力矩的主要原因是滚柱的自旋滑动;丝杠转速增加导致传动效率呈递减趋势,相同丝杠转速下,较大的轴向载荷能获得较高的传动效率;较大的接触角能够减小摩擦力矩和提高传动效率;螺旋升角对摩擦力矩的影响很小,但能提高传动效率;增加螺纹牙数有利于提高承载能力,并降低总摩擦力矩．     

合理制定加工工艺提高数控加工中心的工作效率

数控加工中心是一种多功能的数控机床，它可以把铣削、镗孔、钻孔、攻螺纹和切削螺纹等功能集成为一体，并配有自动换刀功能的刀库。因其具有多种加工工艺手段，从而可以完成许多普通设备不能完成的加工。基于此，本文从合理制定加工工艺方面，浅淡几点提高加工中心工作效率的方法。     

数控轴类零件加工技术实践探讨

轴类零件是机械产品中的主要零件之一,轴类零件的主要结构是回转体,零件表面大都为圆柱面,有的含有圆锥面、圆弧面、螺纹等较为复杂外形,一般采用车削和磨削等完成。对于外形较复杂的轴类零件,通常安排在数控车床上加工。数控机床切削加工是在普通机床切削加工基础上,增加了数字控制功能,故能自动完成切削刀具与工件间准确的相对运动。数控车削加工是数控切削加工方法之一。     

精密丝杠旋风铣刀具廓型设计

以阿基米德丝杠为例设计旋风铣削精密丝杠的刀具廓型,为采用旋风铣削加工精密丝杠奠定理论基础.     

行星滚柱丝杠副刚度特性分析及试验验证

为了研究行星滚柱丝杠刚度特性对舵机的影响,本文建立了行星滚柱丝杠的刚度模型。采用微分几何方法描述行星滚柱丝杠非标准螺纹的空间曲面特征,基于赫兹接触理论建立了一种行星滚柱丝杠刚度模型;分析了轴向负载、螺纹接触角和滚柱数量对行星滚柱丝杠轴向刚度的影响规律,并搭建了行星滚柱丝杠刚度测试试验台,开展了轴向刚度验证试验。研究结果表明:行星滚柱丝杠轴向刚度随着接触角和滚柱数量的增大而增大;在相同负载条件下,接触角度和滚柱数量越大,轴向刚度增加速度越快。试验结果与本文模型的计算结果之间的最大误差为8. 3%,验证了本文所建立的行星滚柱丝杠刚度模型。     

车削大螺距螺纹振动特性识别方法

车削大螺距螺纹过程中,机床、刀具和工件振动引起刀-工切削接触关系不断变化,使切削过程处于不稳定状态,已有的振动检测方法,无法揭示出大螺距螺纹车削振动的构成和影响程度.利用工件双自由度和刀具三自由度动力学模型,研究车削大螺距螺纹振动特性,提出振动响应测试和识别方法,建立振动激励判据,提取六种振动时域和频域特征参数,揭示机床主轴与刀具振动对转速、径向切深、加工余量的响应特性.结果表明,来自于机床主轴空转振动激励和刀具上的切削力高频振动激励决定了车削大螺距螺纹切削振动行为.