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。     

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.     

基于平面砂轮的面齿轮数控切、磨齿技术

传统上面齿轮的加工都是基于小齿轮与其啮合的模拟,导致刀具没有通用性,加工过程复杂,针对这一问题,借助数控技术,提出了采用平面刀具加工面齿轮的方法。首先论述了平面刀具的设计、平面刀具展成加工面齿轮的原理,并结合格林森的技术,提出了平面刀具加工面齿轮所需运动配置。其次通过数学推导,建立了平面刀具加工面齿轮的数学模型,并进行了数控转换。最后对平面刀具加工面齿轮的理论方法及其数控方法进行了仿真模拟,模拟表明:采用平面刀具加工面齿轮可获得理论齿面,其数控加工方法的齿面误差可小达2.56μm。     

椭圆齿轮的数字化设计及自动编程系统开发

根据椭圆齿轮的节曲线及齿廓方程,在分析椭圆齿轮数控插齿加工运动关系的基础上,利用VC+ +6.0设计了一种用于椭圆齿轮插齿加工的参数自动编程系统.设计了该自动编程系统的整体构架,通过可视化界面输入椭圆齿轮的齿轮参数、工艺参数等,可以自动生成椭圆齿轮齿廓及数控插齿加工的NC代码.     

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。     

齿轮高效精密磨削加工及表面完整性控制技术研究进展

随着机械工业的不断发展,对齿轮的精度、效率和寿命要求越来越高,因此需要研究和开发高效精密的齿轮磨削加工技术。在此基础上,对齿轮磨削加工以及当下常用的精密磨削加工技术进行了研究,重点分析了硬齿轮加工技术、强力珩齿技术和齿轮多能场复合制造技术的应用,并进一步探讨了如何在齿轮磨削加工中做好齿轮表面的完整性控制,提出了相关建议和措施,以供参考。     

数控锥面砂轮磨齿机磨削锥形齿轮原理

在分析得到了锥面砂轮包络运动所形成的产形齿条基础上 ,对渐开线锥形齿轮与产形齿条之间的空间几何关系进行了研究。通过推导齿条、齿轮及机床调整参数关系的计算公式 ,提出了适合数控锥面砂轮磨齿机磨削锥形齿轮的原理和加工方法。理论和试验结果表明 ,利用数控锥面砂轮磨齿机可以实现渐开线锥形齿轮的正确磨削。     

斜齿偏置非正交面齿轮的齿面建模及插齿仿真

为了促进面齿轮适用于多种空间布局的传动场合,扩大面齿轮在传动领域的应用优势,推导了斜齿偏置非正交面齿轮齿面方程,并使用VERICUT软件完成了斜齿偏置非正交面齿轮插齿仿真加工。由齿轮啮合原理,推导斜齿偏置非正交面齿轮方程,计算出面齿轮齿面点坐标;在三维软件中构建机床模型、刀具和加工毛坯,导入VERICUT中,编写相应的数控加工程序,完成插齿加工仿真;在加工模型上提取坐标点,与计算得到相对应的坐标点进行齿面偏差分析。结果显示：插齿仿真加工齿面没有产生过切,插齿仿真加工齿面最大残留为7.4 μm,最小残留为3.3 μm,验证了数控插齿加工斜齿偏置非正交面齿轮的正确性。     

面齿轮车齿加工研究与试验验证

为了实现面齿轮的高精度、高效率加工,研究面齿轮的车齿加工技术。分析面齿轮车齿加工原理,建立刀具数学模型,根据车齿展成原理推导面齿轮的齿面及齿根过渡曲面方程。以配对渐开线圆柱齿轮共轭的面齿轮齿面作为基准齿面,构建车齿齿面的偏差齿面,分析不同刀具螺旋角、齿数和前角对车齿齿面的影响规律。使用YK2260MC数控车齿机床进行车齿加工,使用格里森650GMS齿轮检测中心,进行齿面误差检测。结果表明：左侧齿面和右侧齿面的误差最大分别为14.7、14.1 μm,验证了所提车齿加工数学模型的正确性,为提高面齿轮的加工精度和效率,进一步改进面齿轮车齿工艺提供了参考。     

实现球体变速旋转磨削加工的数控改造

通过实例的磨削加工，阐述机床数控改造的设计，以及在设计中的参数转换。应用圆弧指令，实现了球体零件变速转动的数控磨削。并应用数控技术，实现对砂轮磨损的瞬时自动补偿。     

高精度端面齿设计与精加工研究

端面齿(鼠牙盘)具有力矩性能高、自动定心、重复精度高等特点,广泛应用在高档数控机床刀塔、回转工作台等部件之中。传统设计时采用手册中提供的近似设计方法设计端面齿,然后利用近似齿形做成盘铣刀,加工精度受到铣刀和分度头精度的限制。推导端面齿齿形的精确计算公式,并对国产数控立式磨床进行改造,为端面齿精加工提供了可行的方法。     

YK2045数控磨齿机的电气设计

YK2045数控磨齿机是目前国内研制的第一台七轴五联动的数控螺旋锥齿轮磨机。本文阐述了该机床的数控系统选择．电气原理、布线和电柜设计，以及安全性和可靠性方面采取的措施。     

汽车变速器齿轮高精度磨齿机床研究

面向汽车变速器行业对高精度齿轮的需求,开发一种蜗杆和成型砂轮复合磨削的双工件主轴磨齿机床。该机床具备全自动更换刀具和全自动装卸被加工齿轮功能,可使用通用修整器同时修整蜗杆砂轮和成形砂轮;采用双工件主轴结构,节省了上下料装载时间,加工效率大幅提升,比单主轴效率高出30%左右;在合适的粗磨和精磨砂轮颗粒的作用下,蜗杆砂轮和成形砂轮磨削的结合使磨削时间减少了50%左右;自带齿轮检测设备,能够在线检测齿轮磨削加工量是否达到加工工艺要求,实现了齿轮磨削高效、高精度、节能环保加工。     

基于VERICUT的数控成形磨齿加工仿真

在数控机床研发阶段引入加工仿真可以检验机床的结构设计,验证数控加工程序,缩短开发周期.通过分析一种数控成形磨齿机床的结构和运动,基于齿轮啮合原理推导了砂轮与螺旋面之间的接触线方程,建立了计算砂轮廓形和机床运动参数的数学模型.基于VERICUT软件平台,建立了精确的砂轮修整和磨齿加工仿真模型,并设计了完整的加工仿真流程.在此基础上,针对一个渐开线斜齿轮,实现了砂轮修整和磨齿的加工仿真.结果表明这种数控成形磨齿机床能够满足功能要求,结构设计是合理的.比较了仿真结果与理论模型之间的误差,证明数控加工程序和加工仿真模型是正确的,并且精度都很高.     

弧齿锥齿轮齿顶倒棱锥形砂轮加工方法研究

为了实现弧齿锥齿轮齿顶倒棱高效加工,提出一种基于锥形砂轮的倒棱方法。建立弧齿锥齿轮和锥形砂轮的实体模型,以砂轮沿垂直于面锥方向切入最大深度为原则,采用实体接触分析方法,确定砂轮与齿轮的空间运动关系。基于空间运动关系完成倒棱仿真加工,仿真结果表明:该方法可同时加工两侧齿顶,加工效率较高且在通用五轴加工中心上即可实现。为了评价倒棱效果,提出一种倒棱效果的定量测量方法,在倒棱仿真模型上选定的多个测量位置,测量倒棱效果并与理论模型进行比较,依据比较结果可确定砂轮锥角的优化值。     

数控凸轮轴磨床保持磨除率恒定的变速磨削研究

计算在数控凸轮轴磨床上加工凸轮时的磨削弧长及凸轮轮廓上任意一点处的极径和曲率半径,推导出保持磨除率基本恒定时凸轮轴转速变化的计算公式。在凸轮轴磨削过程中,保持恒定的磨除率,有利于提高凸轮轴凸轮的表面磨削质量。     

基于PowerMill的弧齿锥齿轮在五轴数控机床上的加工研究

目前对于单件、小批量弧齿锥齿轮的加工,需要齿轮专用机床或数控弧齿锥齿轮铣齿机,该类机床存在加工对象窄、加工范围有限、单件生产成本高等局限性;对于一些特殊参数的不完全齿或应用在某些特殊场合的弧齿锥齿轮,无法在专用机床上加工。针对上述问题,提出在五轴数控机床上完成弧齿锥齿轮加工,指出了问题,并给出解决方案;实现了UG环境下弧齿锥齿轮的数字化建模,在Power Mill软件下生成弧齿锥齿轮的刀具路径且后置处理生成NC代码,并在VERICUT环境下进行仿真与效验,最后在五轴数控机床DMG_DMU50V上完成零件加工。经锥齿轮检查机检测,用五轴数控机床加工弧齿锥齿轮能满足设计要求,适合于单件或小批量生产。     

内齿轮磨齿机磨削头振动特性分析与试验研究

为探究内齿轮数控磨齿机磨削头振动特性,以磨齿机磨削头为研究对象,建立其三维实体模型,并基于有限元仿真软件ANSYS进行预应力下的动态特性分析,获得磨削头各阶固有频率及对应振型,并对其薄弱环节进行了优化设计,使磨削头性能得到了提高。搭建磨削头结构振动特性试验平台,利用试验测试其振动特性,采集不同工况下磨削头的振动信号,采用时域信号和频域信号的对比分析法,探究磨削头振动机制。试验结果表明:磨削头低频振动幅度较大,而且多为主轴转速接近于磨削头固有频率引起的振动。最后为降低磨削头振动提出了合理的建议。     

模具数控磨削技术开发研究

研究了模具研腔的数控磨削加工技术,开发了安装于数控铣床主轴上的Ｔ／Ｄ牵引驱动增速装置和各种ＣＢＮ磨头,利用开发的增速器和ＣＢＮ磨头可进行平面、斜同、竖直面及空间自由曲面的磨削加工,为在ＮＣ机床和加工中心实现一次装夹完成模具的铣削和磨削加工提供了新的工艺装备和工艺条件。