基于珩削力预测模型的工艺参数优化及试验研究

为研究珩齿加工过程中工件齿轮转速、x轴的进给量、z轴的进给速度对内齿珩轮强力珩齿加工过程中珩削力的影响规律,文章运用Box-Behnken设计方法设计内齿珩轮强力珩齿加工试验;根据监测所得的径向力响应数据,基于多元线性回归技术建立了珩削力预测模型;采用方差分析方法检验了预测模型的拟合度及各独立输入参数的显著性;以珩削力预测模型为目标函数,以加工参数选择范围及实际生产所需加工时间节拍为约束条件,基于狼群算法对内齿珩轮强力珩齿加工工艺参数进行了优化。结果表明,在合理的加工时间范围内,选择出最佳的珩削参数组合以获得最小的珩削力是可行的。     

数控内齿珩轮强力珩齿拓扑修形方法研究

在圆柱斜齿轮进行珩削修形加工时,通常采用专用的金刚石修整轮对珩磨轮的齿廓和齿向进行修整,因此,齿轮修形参数不同,所使用的金刚轮也不同。为了增加金刚石修整轮的通用性,降低修形齿轮加工成本,缩短齿轮研发周期,文章在已有研究的基础上提出了一种基于调整内齿珩轮强力珩齿机床各轴运动参数的方法来实现齿轮修形加工。根据各轴的运动关系,建立内齿珩轮强力珩齿机床加工齿轮的齿面数学模型;将机床的A、B、X轴的运动表示为具有Φ_(C_1)、L_Z 2个变量的高阶多项式函数,分析多项式系数对齿面法向偏差的影响;建立齿面法向偏差的目标函数,利用粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)进行优化,得到机床的运动参数。仿真结果证明了该拓扑修形方法的有效性。     

应用于螺旋锥齿轮热后精加工的珩齿技术研究

分析了基于交错轴传动的珩齿原理，导出珩磨轮与被珩齿轮在啮合点处的相对滑动速度的数学模型，根据该数学模型可以判定珩磨轮的节锥面是由珩磨轮齿数、公法线和与珩磨轮轴线平行的平面夹角所确定．在建立的珩磨轮齿面准均布网格点上，采用法线投影法计算各点的极限拨模导程，并通过比较凸齿面上最小拔模导程的最大值和凹齿面上最大拔模导程的最小值来判定是否存在拔模干涉．针对出现的拨模干涉，提出了拨模导程的优化方法，以及干涉的修正方案和齿面光顺过程．给出的珩磨轮设计的部分计算实例表明，珩齿技术可以在工业精加工方面得到广泛应用．     

内齿珩轮强力珩齿变轴交角修磨方法研究

采用单一变动中心距的径向修磨方法对内齿珩轮修磨后会出现加工工件齿形逐渐变化的问题。文章基于内齿珩轮与工件加工接触的共轭啮合关系,分析了单一径向修磨导致齿面间接触状态变化的原因,并对变轴交角的修磨方法进行了研究,通过引入轴交角修正量来维持珩轮与工件齿面接触状态的稳定;建立了修磨前、后齿面接触线模型,结果显示变轴交角的修磨方式能够较好地改善由修磨进给导致的齿面接触变化问题。在内齿珩轮强力珩齿机上进行的齿轮加工试验结果验证了该方法的有效性。     

内啮合强力珩齿工件表面残余应力的研究

在内啮合强力珩齿工艺中,工件被珩磨轮加工后会在工件表面产生残余应力,由于残余应力形成的因素较复杂,很难用解析法给出精确的计算.文章利用Matlab﹑SolidWorks和ANSYS/LS-DYNA软件对内啮合珩齿加工过程进行了动态仿真分析,通过对分析结果的提取,得到了齿面上各特殊位置的残余应力值数据表.分析数据结果表明...     

蜗杆式振动珩齿珩磨啮合纹路研究

研究和分析了蜗杆式振动珩齿时,被珩齿轮齿面上的珩磨啮合轨迹,以及在不同珩磨运动参数下,齿面上珩磨啮合纹路的形式。     

圆柱齿轮滚齿切削力的预测

切削力是滚齿工艺参数优化、刀具磨损预测和机床设计的重要依据. 针对圆柱齿轮滚齿加工,提出了一种基于实体建模技术的切削过程几何仿真方法,实现了未变形切屑的准确提取,进而计算出未变形切屑厚度. 基于微分离散思想,将滚刀刀齿切削刃离散成一系列微元切削刃,采用Kienzle-Victor力模型,建立微元切削力模型,进而构建整体滚刀切削力模型. 结合Kistler 9123C旋转测力仪和DMU50五轴立式加工中心进行滚齿切削力测量试验,试验结果表明,预测的滚削力在幅值和变化趋势上与试验测量结果吻合良好,验证了该滚削力预测方法的有效性.     

蜗杆珩齿机理研究

本文通过蜗杆珩轮珩齿模型的啮合运动、动力分析,探讨了珩齿的力学机理,并从计算原理上把啮合运动分析问题转化为非线性规划问题,在此基础上提出了计算机辅助珩齿机理分析的算法。利用这一算法的分析结果,阐明了珩齿过程的本质机理、从而对蜗杆珩齿的误差校正作用作出了理论解释。     

基于多轴联动控制的内齿珩轮强力珩齿齿向修形工艺研究

齿向修形可以显著改善载荷沿齿宽方向分布不均的现象,从而提高齿轮的传动精度.文章在已有研究的基础上提出在珩轮轴向运动过程中不断调整珩轮的附加径向运动量,通过多轴联动的方式对齿轮进行齿向修形加工.首先建立内齿珩轮齿面数学模型求解珩轮齿面方程;根据修形量与附加径向运动量的关系得到修形过程中的附加径向运动量;再根据珩齿修形加工...     

磨削力的灰色预测模型

运用灰色系统理论预测磨削过程削力，利用实测值建立反映磨削力变化的在色预测模型。     

超声振动珩齿材料去除机理的初步分析

在硬齿面齿轮加工中,为了降低成本并促进珩齿工艺的发展,把超声振动应用于珩齿工艺中,即硬齿面平行轴超声振动珩齿。研究了超声振动珩齿新工艺,分析探讨了超声振动珩齿材料的去除机理。     

超声波珩齿加工机理的研究

阐述了全新的超声波平行轴硬珩齿加工工艺,并对其机理进行了探讨,为超声波珩齿加工工艺的开发提供了理论依据.     

基于电子齿轮箱的内齿珩轮强力珩齿轮廓误差补偿控制研究

多轴控制系统的轮廓误差具有强耦合特点，由于是多轴联动产生的结果，仅提高单轴的跟踪精度不一定能降低轮廓误差。为降低珩齿多轴控制系统的齿面轮廓误差，进一步提高珩齿的加工精度，文章提出一种简单有效的补偿控制策略。分析珩齿机的机床结构，根据珩齿多轴电子齿轮箱(electronic gearbox, EGB)控制系统的数学模型推导出基于齿轮啮合原理和坐标变换的齿面轮廓误差数学模型，并设计出一种简单的齿面轮廓误差补偿控制器。仿真和实验结果表明，所提出的补偿控制策略对降低齿面轮廓误差有显著的效果。该文方法对提高珩齿实际加工精度具有一定的指导意义。     

一种CBN径向珩齿刀的理论廓形及其渐开线拟合研究

提出了用于外啮合齿轮珩齿加工的一种CBN径向珩齿刀,其基体的设计理论及其渐开线拟合是关键技术。通过应用空间啮合原理,推导出了斜齿珩齿刀与直齿齿轮的啮合方程,得到了这种珩齿刀的端面理论廓形,分析表明,此类刀具的端面理论廓形并不是渐开线;对其廓形进行了渐开线拟合,采用最优化方法计算了不同轴交角的渐开线参数,计算表明,把砂轮轴向廓形整修成具有一定压力角的直边,就可以磨出所拟合的全部渐开线刀齿面。加工珩齿刀基体时,根据修正后的压力角调整机床安装角,即可磨出符合要求的珩齿刀的基体。本研究为珩齿加工刀具提供了新的设计制造方法,对实际生产具有指导意义。     

螺旋锥齿轮珩齿技术的研究与珩磨轮的优化设计

提出了用于珩磨螺旋锥齿轮的非正交珩磨轮节锥面的设计方法，通过调整节锥面切点到珩磨轮轴线的距离，保证了节锥面之间的相对速度恰好沿着齿长方向，通过对诱导法曲率和珩磨轮上与齿面有效工作区对应点到珩磨轮面锥的距离的计算，保证了齿面上的有效工作区域全部落在啮合界限以内．构造了珩磨轮优化设计的目标函数，提出了基于珩磨轮齿数以及节锥面公法线和与珩磨轮及被珩磨齿轮的轴线平行的平面的夹角的珩磨轮双参数优化方法，并给出了计算实例，计算实例表明，本文给出的珩磨轮优化设计方法可以满足工业需求.     

数控内齿强力珩齿机床身结构的多目标优化

床身是数控内齿强力珩齿机的关键零部件之一,为实现床身质量、一阶固有频率和最大变形量的综合优化,文章提出一种将响应面模型与遗传算法相结合的优化设计方法,对主要设计参数进行中心复合实验设计.在实验设计的基础上,对设计参数进行灵敏度分析并建立响应面模型,利用遗传算法对响应面模型进行优化设计,结合生产工艺确定最佳优化方案.以Y...     

电解珩齿试验及其原理探讨

本文作者预见，电解磨齿可能发展成一种高效率、高精度、工具寿命长的齿轮精加工工艺．试验结果证明．齿形精度可达０．０１ｍｍ，齿向凸肚修形可通过光电修形方便地达到，表面光洁度比机械珩齿略高。生产率以 ｍ＝３．２５．Ｚ＝３２，Ｂ＝４０，　＝２０°２７’淬火齿轮为例．机动时间约６分，公法线去除量为０．０６ｍｍ．本文着重从机理研究上提高精度特性。具体内容有：（１）电解珩齿中，电解珩磨纠正精度的机理及精度特性的提高途径：（２） 电解珩齿过程动力学分析；（３）机械活化中的啮合原理问题。     

螺旋立铣刀正交车铣轴类零件切削力建模分析

针对螺旋立铣刀无偏心或下偏心正交车铣轴类零件,研究了立铣刀圆周刃切除工件的切屑几何形状和切入切出角,沿铣刀轴向划分若干个微元体,对每个微元体建立瞬时切削力计算公式,并求积分得到瞬时正交车铣切削力预测模型,仿真分析正交车铣切削力.在车铣复合加工中心进行无偏心正交车铣切削力实验,将仿真结果和实验结果进行对比,验证了切削力预测模型的正确性.     

慢扫描控制可控电解珩齿原理研究

介绍了一种慢扫描控制可控电解珩齿新工艺；与以往的可控电解珩齿方法相比，它可保证在整个珩齿过程中都在最大电流下工作，从而获得高的生产率，整个加工过程可在微机管理控制下自动完成，研究了阴极极掌扫描位置、逗留时间和阴极运动规律，介绍了该工艺系统及全齿面扫描阴极，探索了慢扫描控制的去除规律，建立了加工参数计算公式，最后，给出了初步加工的实验结果。     

基于BP神经网络的高速磨削磨削力预测研究

应用BP神经网络算法建立高速磨削单位面积法向磨削力的预测模型.对比实验结果和预测值,表明该模型有一定的预测精度,通过增加学习样本或采用改进型的神经网络模型,能够进一步提高预测精度,对于高速超高速磨削研究有一定的帮助.