普通滚齿机自动加工鼓形修形齿轮的原理与方法

通过对普通滚齿机的改造，实现了工作台横向自动进给运动；根据刀具和工作之间相对运动及相互位置坐标的分析，提出了一种确定工件中心位置坐标的计算方法，并且推导出了有关的计算公式，从而实现了在普通滚齿机上自动加工鼓形修形齿轮。     

带回转工作台加工中心坐标系的快速确定方法

介绍了一种带回转工作台的加工中心在加工复杂箱体类零件时,巧妙利用机床工作台回转中心机械坐标为一个相对固定值的特点,通过建立工件和工作台的位置关系,只需要实测出第一个工件坐标系,即可计算出其余所需坐标系,并且利用宏程序自动建立此坐标系的方法,此方法可以最大程度地降低测量误差,提高加工效率,实践价值极高。     

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。     

数控滚切修形齿轮时确定刀具坐标的方法

根据在数控滚齿机上加工鼓掌形和小锥修形齿轮时,刀具和工件之间相对运动及相互位置坐标的分析,提出了一种确定刀具在垂直平面内截面中心位置坐标的计算方法,且推导出了有关的计算公式,并在齿轮加工机床CNC系统中应用。     

砂轮偏心对单侧成形磨齿齿形误差的影响分析

为提高成形法加工齿轮时单齿侧磨削方式的加工精度,提出砂轮安装偏心误差对齿形误差的敏感方向计算方法。基于螺旋面成形加工原理,求解出成形砂轮与齿面的接触线,推导出砂轮廓形和齿形反求的计算公式;根据渐开线齿形的基本性质,计算出砂轮偏心误差引起的加工后齿形法向误差,讨论了砂轮偏心敏感方向与不敏感方向对该误差的影响。通过VERICUT仿真加工对该计算方法进行了验证。研究结果有助于完善数控成形磨齿机床的设计。     

非圆齿轮数控滚切加工对刀点的坐标计算

准确地定出刀具中心位置的坐标是严格保证非圆齿轮加工时刀具和工件精确位置关系的关键。对数控滚齿机滚切加工非圆齿轮时如何确定刀具中心位置的坐标进行了分析,推导出相关的计算公式,推导出的公式既适用于非圆齿轮,也适用于圆柱齿轮,可以很方便地计算和确定刀具中心位置的坐标。为自动编程系统中运算库的建立提供了理论依据。     

基于Matlab的齿轮磨齿渐开线起始点直径的求解

针对齿轮磨齿渐开线的起始点直径问题,基于齿轮啮合原理,建立滚齿数学模型。采用坐标变换法由磨前齿轮滚刀齿形参数推导出齿轮齿廓各段曲线,并通过Matlab编程精确绘制出齿轮廓形,确定磨齿渐开线起始点直径。同时,将上述理论计算结果与磨齿检测报告相比较,结果证实该方法理论分析正确,对齿轮加工具有实际指导意义。     

磨齿机的空间啮合分析

用齿轮啮合原理对磨齿加工中砂轮和被加工齿轮之间的啮合进行理论分析,建立了可靠的坐标系,对接触点的相对速度进行了理论推导。计算了瞬时接触线方程,并利用MATLAB对接触线进行了仿真。     

精密、超精密圆柱渐开线齿轮的加工方法

超精密齿轮的制造质量反映出了一个国家制造业的发展水平。分析比较了锥形砂轮磨齿、蝶形砂轮磨齿、大平面砂轮磨齿、蜗杆砂轮磨齿和成形砂轮磨齿的工作原理及当前国内外精密、超精密圆柱渐开线齿轮的加工现状,探讨了ISO1328-1997标准中2级以上精度超精密齿轮的加工。并论证了国产大平面砂轮磨齿机Y7125由于具有结构简单、传动链刚度高、具有较高的磨齿精度以及较大的改装空间等优点,通过一系列的研究工作,有可能把它改装精化成磨削超精密圆柱渐开线齿轮的加工母机,实现2到1级精度超精密齿轮的加工。     

正交面齿轮齿面偏差的坐标测量

提出了基于坐标测量获得面齿轮齿面法向偏差的方法,为面齿轮精度评定提供依据。根据面齿轮的加工原理和方法,分析了刀具和工件的相对位置关系,建立了切齿加工坐标系。运用微分几何和啮合理论,推导出理论齿面方程。在此基础上,规划测量网格,计算节点处的理论坐标和法矢量。在齿轮测量中心上进行实际测量试验,将实际测量数据与理论数据进行比较,获得实际齿面法向偏差,最终试验结果验证了该方法的可行性。     

齿轮加工在线智能检测装置的设计

许多机械传动部件如齿轮在加工的过程中需要严格的保证其加工精度,传统的检测齿轮精度的设备只能在齿轮加工完成后才能对齿轮的精度进行测量,无法在齿轮加工的过程中对齿轮的加工精度进行测量。本文设计了一种齿轮加工在线智能检测装置,能在齿轮加工的过程中对齿轮的轮廓数据进行采集,将机床工作台旋转坐标反馈数据与在线智能检测装置测量的数据进行同步,将检测获得的数据在极坐标下表示即为被加工齿轮齿面检测点的坐标,当被加工工件旋转一周,在线智能检测装置能够测得工件完整的横截面点云坐标。本装置可以有效地实现对加工过程中的齿轮进行测量,具有结构简单、操作快捷、安装方便等优点。     

盘刀加工等基圆锥齿轮的刀具位姿及运动轨迹计算

为了实现使用盘形铣刀数控加工等基圆曲线齿锥齿轮,基于等基圆曲线齿锥齿轮理论,通过建立盘形铣刀加工数学模型,求解了决定刀具空间姿态的主要参数。通过盘形铣刀刀轴矢量、刀心坐标的求解,得到了轮坯坐标系下的刀位。结合通用五坐标数控机床,求得了五坐标数控加工等基圆锥齿轮运动轨迹的表达式。通过三维造型,对刀位求解进行了分析验证;通过仿真切削加工,验证了运动轨迹的正确性。结果表明,利用盘形铣刀数控加工等基圆锥齿轮的刀具位姿、运动轨迹的求解正确,在通用数控机床上利用盘形铣刀能够加工等基圆曲线齿锥齿轮。     

飞刀法加工蜗杆面齿轮的理论研究与实践

为快速获取蜗杆面齿轮的精确齿面,提出了一种加工面齿轮的新方法——飞刀加工法。建立了蜗杆面齿轮的理论模型,基于四轴数控镗床建立加工坐标系,分析了所提方法的加工机理,并将其分为两个阶段：仿形阶段和分度加工阶段;采用飞刀加工法进行刀具轨迹的求解,得到了该轨迹在面齿轮齿坯上的切触迹线,验证了所提方法的正确性;求解了上述两个阶段中刀具主轴转速、工件轴转速及刀具进给速度之间的关系,编制了加工程序,并在VERICUT中对蜗杆面齿轮进行了仿真加工,验证了所提方法的可行性;最后进行了加工实验验证。     

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。     

非标准原始廓形齿轮加工问题的探讨

介绍了用标准齿轮滚刀加工非标准圆柱齿轮时,滚刀的选择和机床的调整方法。分析了由于滚刀基节与齿轮基节不相等,造成的齿轮加工误差。此误差可通过在公法线长度方向上加大留磨量,进行磨齿予以消除。此方法对齿轮修配具有一定的指导作用。     

奥利康摆线齿锥齿轮铣刀盘刀齿刃磨方法及加工仿真

根据磨轮与刀齿型面的接触条件,提出了奥利康摆线齿锥齿轮铣刀盘条形刀五轴刃磨加工的刀位点计算方法。利用Vericut软件构建了虚拟机床模型和加工环境,进行条形刀五轴刃磨仿真,验证了刀位点和NC代码的正确性。     

螺旋锥齿轮误差齿面及差曲面的建立与分析

针对六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误差齿面与差曲面模型并进行了实验验证,仿真分析了砂轮分别沿X轴、Y轴平移时和绕C轴旋转时,螺旋锥齿轮理论齿面与误差齿面以及它们的差曲面。结果表明,砂轮绕C轴旋转所产生的运动副误差对齿面误差影响较大。研究结果对提高螺旋锥齿轮的加工精度和进行误差补偿提供了理论依据。        

滚削大质数螺旋齿轮机床挂轮的优化选择

滚削大质数螺旋齿轮必须使用分齿、进给、差动三组挂轮。由于实际挂轮的传动比与理论值之差异,会造成被加工齿轮的误差。笔者推荐一种改进的方法,可消除分齿挂轮及进给挂轮带来的误差,最终造成齿轮误差的仅有差动挂轮,这样可大幅提高被加工齿轮的精度。     

新型车削平面机床运动机理

探讨了一种新型车削平面运动机床的运动机理,即定轴轮系的旋轮线原理。首先建立了定轴轮系旋轮线的公式,在此过程中先应用坐标变换方法推导出了简单定轴轮系旋轮线的方程,并利用计算机画出了一些典型图形, 研究了旋轮线的性质、形状与传动比、尺度参数和初始角的关系。再根据定轴轮系的传动性质,建立了一般定轴轮系的旋轮线方程。然后利用点的速度合成定理推导出车削平面传动比方程,利用切削过程的对称性得出了一个旋转周期内工件和刀具的转速比。最后,对车削平面传动比方程进行了仿真,绘出切削过程中刀尖在工件上的轨迹和整个周期中刀尖在工件所固结的坐标系中的轨迹,所得结果验证了传动比公式。     

硬齿面齿轮精加工技术的现状与展望

硬齿面精加工在加工精度和加工效率上取得了一些进步,出现了一些新的工艺方法。本文对国内外硬齿面的滚齿、插齿、剃齿、珩齿以及磨齿的最新工艺方法及装备进行了介绍,尤其是对磨齿加工的成形法和展成法工艺现状进行了详细介绍,指出了硬齿面精加工方法的发展方向。