非圆齿轮数控滚齿与插齿加工的自动编程系统开发

根据非圆齿轮节曲线方程或传动比要求及非圆齿轮的数控滚齿和数控插齿的加工原理,推导出数控滚齿机和数控插齿机各运动轴的联动,基于VB,开发了能自动生成加工非圆齿轮的数控滚齿和插齿的数控加工代码的系统,系统界面友好,适用性强。     

基于速度控制模块的数控滚齿加工联动结构设计

提出了一种基于齿轮加工数控机床的硬件插补结构,可满足齿轮切削加工速度、精度的要求,实现滚齿加工系统各控制坐标轴的联动与插补运算.给出了数控滚齿机联动关系数学模型、各控制坐标轴的插补算法、联动结构设计、典型切削类型以及系统的硬件体系结构.该系统已应用于YKQ3180滚齿机上,可实现圆柱直齿轮、斜齿轮、小锥度齿轮、椭圆齿轮、卵形齿轮的加工,直线坐标轴控制精度1μm,刀轴迴转精度可达3″,加工精度满足设计要求.     

非圆齿轮的滚齿加工数控技术研究

探讨了非圆齿轮数控滚齿加工的有关原理、技术和方法,提供了一套可行的基于CAN和嵌入式Linux的有关非圆齿轮滚齿数控机床的构建方法.重点介绍了有关误差补偿方法和实时解决方案.     

Design of the Controller for the Non-circular Gear Hobbing Based on Nios H Processor

将基于FPGA的嵌入式软核处理器NiosⅡ应用于非圆齿轮滚齿加工控制,可以很好地满足非圆齿轮滚切过程中所需要的实时变传动比要求及利用FPGA实现电子齿轮合成运动,利用其硬件实现I/O处理及精插补算法,软件、硬件协同完成高精度、高速度控制.     

基于NiosⅡ的非圆齿轮滚齿加工控制器设计

将基于FPGA的嵌入式软核处理器NiosⅡ应用于非圆齿轮滚齿加工控制,可以很好地满足非圆齿轮滚切过程中所需要的实时变传动比要求及利用FPGA实现电子齿轮合成运动,利用其硬件实现I/O处理及精插补算法,软件、硬件协同完成高精度、高速度控制。     

基于AutoCAD平台的非圆曲线数控加工自动编程

数控自动编程是生成数控代码的一种有效方法.文章论述了一种基于AutoCAD软件平台的轮廓中含非圆曲线的零件的数控加工代码自动生成的方法.利用VB作为二次开发工具,对AutoCAD软件进行二次开发.该模块首先识别零件轮廓中的直线、圆弧和非圆部分,然后对非圆部分应用近似双圆弧插补算法进行圆弧逼近,最终实现了轮廓中含非圆曲线零件的几何识别、插补拟合及数控加工代码的自动生成,并给出了最大插补误差.对文中所述实例,当取点半径为3mm时,其最大插补误差小于0.001mm.     

特殊齿廓齿轮数控磨削加工技术的研究

提出了一种使用普通蜗杆砂轮数控加工特殊齿廓齿轮的方法;针对要求加工的特殊齿廓,提出了一种基于数值算法的渐开线旋转定位方法;利用砂轮的径向、切向联动变位原理,研究了基于六轴五联动数控系统采用普通蜗杆砂轮磨削特殊齿廓齿轮的联动控制模型,给出了实时插补脉冲量计算方法;并编制了相应的计算机仿真程序,验证了该加工方法的可行性,从而实现普通蜗杆砂轮高效地磨削特殊齿廓齿轮。     

基于开放式数控的滚齿机零编程系统开发

结合齿轮与刀具啮合机制与运动关系,在分析滚齿加工工艺的基础上,建立滚齿加工参数模型和零编程的数学模型,研究数控滚齿加工NC程序自动生成技术;结合滚齿加工的功能需求,提出开放式数控滚齿机的零编程系统架构,完成了人机交互、编程算法及各功能模块设计,并进行了功能测试,基本达到预期设计要求。     

数控滚齿机参数化自动编程系统开发

为了提高齿轮加工效率,提出了一种基于滚齿加工的自动编程系统。在分析齿轮滚削加工工艺的基础上,建立了齿轮加工的数学模型,进而得到数控滚齿加工的NC程序。该方法仅需通过人机界面输入工件、刀具和工艺等参数,在工艺数据库和运算库的支撑下,即可自动生成NC程序。针对广州数控218MC数控系统,通过用户宏程序进行了自动编程系统的开发,实现了人机界面设计、滚齿算法设计和功能模块设计。最后,通过在工厂多台五轴滚齿机上的应用表明该系统编程效率高、加工零件精度高、算法可靠性强的特点,同时降低了机床操作人员的职业技术门槛,提升了国产齿轮数控系统的市场竞争力。     

数控滚齿机参数化自动编程系统开发（英文）

为了提高齿轮加工效率,提出了一种基于滚齿加工的自动编程系统。在分析齿轮滚削加工工艺的基础上,建立了齿轮加工的数学模型,进而得到数控滚齿加工的NC程序。该方法仅需通过人机界面输入工件、刀具和工艺等参数,在工艺数据库和运算库的支撑下,即可自动生成NC程序。针对广州数控218MC数控系统,通过用户宏程序进行了自动编程系统的开发,实现了人机界面设计、滚齿算法设计和功能模块设计。最后,通过在工厂多台五轴滚齿机上的应用表明该系统编程效率高、加工零件精度高、算法可靠性强的特点,同时降低了机床操作人员的职业技术门槛,提升了国产齿轮数控系统的市场竞争力。     

基于直接驱动技术的数控滚齿机同步运动控制研究

提出了研制基于直接驱动技术滚齿机的必要性;指出根据现代数控系统的性能,基于软件插补的主从式同步控制方法最适合于这样的滚齿机;本文介绍了这种控制方法的原理和信息处理程序流程,并进行了精度分析。     

基于DSP芯片的斜齿轮插齿数控加工技术研究

国内斜齿轮加工一般采用滚齿机或者进口插齿机,由于产品体积过大和机床价格昂贵而受到限制.文章对采用DSP芯片的数控插齿加工技术进行了研究,提出了虚拟轴插补技术以及用软件实现电子齿轮差动技术,利用DSP芯片的高速处理能力进行跟踪插补,经初步试验证明该方法理论上可行,实际中可以运用.     

高速干式滚齿加工及其关键技术

介绍了干式滚齿的产生和现状;归纳了干切削理论及其研究内容;重点从机床、刀具和工艺3个方面对高速干式滚齿加工的关键技术及其解决方案进行了分析和探索.研究表明:干态高速滚齿的顺利进行,需要在切削理论上的全面突破,以及刀具、机床和工艺技术的综合改进.     

汽车齿轮车削和滚齿复合机床研究

根据汽车行业对高精度齿轮的需求,通过自主创新的途径,重点攻克了车削和滚齿复合机床总体结构、机床数控系统、高速干式滚切工艺系统温度场控制、硬质合金高速干切滚刀等关键技术难题,研发一种汽车齿轮高精度高速车削和滚齿复合机床。机床采用基于运动控制卡的开放式数控系统,采用3种方法减少滚齿加工机床热误差变形,采用三合一组合齿轮加工刀具。将齿轮加工的全部工艺集成在一台机床内,能通过一次装夹完成车削、滚齿和去毛刺加工。由于节省了上下料时间,生产效益得到了很大的提高,实现了齿轮滚切高效、高精度、节能环保加工。     

Exploratory investigation of chip formation and surface integrity in ultra-high-speed gear hobbing

Gear hobbing is widely employed to manufacture automotive gears, where the productivity depends on the cutting speed. Currently, gear hobbing is performed at ～300 m/min using high-speed steel hob cutters. In this study, ultra-high-speed gear hobbing was attempted using a large-diameter cemented carbide hob cutter on a gear grinder. This enabled a cutting speed up to 2450 m/min. Many interesting phenomena were acquired in this speed range. Chips were severely oxidized, whereas the gear surface was not affected. Compressive residual stress was generated at the gear surfaces with low surface roughness and high hardness, while the wear of hob cutter was insignificant.     

圆柱齿轮滚齿加工三向Dexel模型仿真与验证

针对基于实体建模技术的滚齿加工仿真问题,开发一种圆柱齿轮滚齿加工三向Dexel模型仿真方法。研究圆柱齿轮滚齿加工的运动学模型。根据滚刀和齿轮毛坯的几何参数创建三角形网格模型,并转换为引擎内的Dexel模型。同时,借助Delaunay三角剖分和Alpha形状重构进行高效的CWE计算和未变形切屑几何仿真。采用斜角切削模型来计算每个时间步上所有啮合节点的力分布。使用利勃海尔LC500滚齿机对所提仿真方法进行了验证,并结合旋转测力计和卡尔曼滤波器来补偿结构动力学,从而进行准确的切削力测量。结果表明：所提方法能够准确预测出沿滚刀刃口离散节点的三维力分布,预测误差（均方根和标准差）在4%~12%之间,且当切削条件变化时,仍然可以准确预测轴向和横向的切削力,有助于进一步提高滚齿加工仿真的效率与精度。     

椭圆齿轮泵流量特性及脉动平抑

针对椭圆齿轮泵大排量大脉动的流量特点,提出基于变速驱动的脉动平抑方法。在分析椭圆齿轮泵流量脉动规律的基础上,给出非圆齿轮变速器驱动椭圆齿轮泵的方案原理及相应的瞬时流量公式,讨论了椭圆齿轮转子的偏心率、阶数对平抑效果的影响。最后通过与其他平抑方式对比,证明了非圆齿轮驱动的椭圆齿轮泵不仅结构简单,而且脉动平抑效果更加优良。     

基于华中8型数控系统的蜗轮加工软件开发

为改变国内针对蜗轮滚削加工的研发大多基于国外数控系统的局面,在国产数控系统上建立相应的蜗轮滚切加工系统软件。在分析六轴四联动数控滚齿机齿轮滚切加工工艺的基础上,建立滚刀轴和各进给轴运动关系模型;基于华中HNC-848数控系统开放的上下位机体系结构,利用开放的APP接口函数进行蜗轮加工专用软件界面及功能二次开发;设计用户宏变量,编制蜗轮滚切加工宏程序,实现了蜗轮径向和切向滚切加工,蜗轮加工精度达到国标3级。结果表明：基于国产数控系统开发的蜗轮加工软件,操作简便、适用性强,满足数控蜗轮加工机床需求,为国产数控系统二次开发提供了一套实用的方法