ZA型蜗杆成形磨削技术研究

针对阿基米德蜗杆(ZA型蜗杆)磨削加工的要求,建立了阿基米德蜗杆磨削加工的数学模型,根据CNC砂轮修整器的成形原理,推导了磨削用砂轮截形的计算方法,利用MATLAB计算得到砂轮回转面的截形,在带有CNC砂轮修整器的数控螺纹磨床上实现了蜗杆的磨削试验。试验证明,该方法稳定提升了蜗杆的磨削精度,而且操作简单。     

陶瓷涂层活塞环精密成形磨削

陶瓷活塞环的加工应采用超硬磨粒金刚石砂轮磨削，但传统的金刚石笔修整方法由于修整笔易被磨耗而不能用于金刚石砂轮。为了修整金刚石砂轮使其获得要求的微凹的砂轮廓形，提出了用碳化硅（ＧＣ）杯形砂轮取偏斜α角的方位修整金刚石砂轮，获得中凹的金刚石砂轮修整廓形，以成形磨削陶瓷涂层活塞环桶形外环面的方法，分析了这种方法的修整成形机理，提出了计算α角和计算砂轮修整廓形的理论公式。     

修形渐开螺旋面成形加工CAE系统

随着修形渐开螺旋面齿轮副应用范围的增加,修形渐开螺旋面的成形加工方法、精度及表面质量愈来愈受到人们的重视。本文以接触线原理,推导出任意修形渐开螺旋面成形刀具廓形解析计算式,用最佳一致逼近分段圆弧拟合刀具廓形点列的方法反算工件端截形,用计算机模拟其成形加工、定量分析加工误差及作误差最佳补偿等,以此构成渐开螺旋面成形加工的计算机辅助工程(CAE)系统。文中还通过实际例子的计算,验证了该系统的正确性。     

螺杆转子成形磨削中砂轮截形的计算

针对螺杆转子成形磨削中端面截形为离散点数据的情况,应用空间啮合原理建立了螺杆转子齿面加工的数学模型,推导了砂轮回转面和转子螺旋面之间的接触条件式,综合运用三次参数样条函数法、追赶法和fsolve函数,利用MATLAB软件编程计算出了砂轮轴向截形,为砂轮数控修整程序的编制提供了有效数据。     

针齿壳成形磨削砂轮廓形修整

根据摆线轮与针齿壳的设计参数,建立了针齿槽的齿面方程,探讨了立方氮化硼(CBN)砂轮磨削特性和常用的修整方法。基于成形磨削理论中砂轮与工件的相对运动及位置关系,建立了成形磨削坐标系,推导出成形砂轮轴向截形坐标点方程。依据等距曲线原则,求解出金刚石滚轮修整砂轮时的运动轨迹。运用MATLAB软件编写砂轮修整程序,并给出计算实例,实现了针齿壳相关参数的计算、保存及数值仿真模拟。试验结果表明:以金刚石滚轮与砂轮联动插补的方法修整砂轮磨削的针齿齿廓形状误差较小,齿廓形状X值最大绝对误差为0.032 02 mm,最小绝对误差为0.005 63 mm;Y值最大绝对误差为0.031 30 mm,最小绝对误差为0.001 85 mm。     

凹小圆弧金刚石砂轮电火花修整试验研究

多槽凹小圆弧成形砂轮难以高精度、高效率修整的问题严重限制了其在精密磨削的应用.本文阐述了成形电极电火花修整凹小圆弧成形砂轮的原理，通过单因素试验研究设计出最佳加工参数组合，利用高精度车刀装置修整了紫铜电极车成砂轮对应的V形槽轮廓形状后进行逐级减能的电火花修整多槽凹小圆弧成形砂轮研究，完成了2 500#粒度和1 000#粒度成形金刚石砂轮修整验证，并磨削了石墨片试件进行检测.试验结果表明该方法在较高效率下控制了砂轮表面质量与轮廓精度，具有一定指导作用.     

微砂轮电化学放电修整技术

基于电化学放电加工的电极损耗原理,提出一种新的微砂轮修整工艺——电化学放电修整方法.阐述了其修整原理,同时,通过对比修整前后微砂轮的表面形貌、磨削力和工件表面质量来评估修整效果,通过微磨削试验来分析加工工艺参数对修整效果的影响.结果表明:修整后,微砂轮的磨削力和工件表面粗糙度显著降低;使用32V电源电压、质量浓度为300g/L的NaOH溶液修整后,微砂轮的法向磨削力和工件表面粗糙度最低.通过电化学放电修整可以显著改善微砂轮的磨削状态,提高加工效率和工件表面质量,延长微砂轮使用寿命.     

ZN_1蜗杆成形磨削砂轮修整研究

成形磨削是精密蜗杆磨削加工的发展趋势,而蜗杆磨削的齿形精度主要取决于成形砂轮廓形的精度。根据齿轮啮合原理建立ZN1蜗杆磨削加工的数学模型,用已知的蜗杆齿面形状求出了砂轮的廓形,通过MATLAB编程计算得到成形砂轮的轴向截形。利用三维建模技术验证了数学建模过程和计算结果的正确性,进而对砂轮修整安装参数进行了分析,得出了砂轮截形的变化规律。     

螺旋面成形加工误差与补偿

本文用计算机模拟螺旋面成形加工;定量分析成形刀具制造及安装、机床螺旋运动等偏差对螺旋面成形加工的截形、截形位置等误差的影响;用优化技术调整可调参数作误差最佳补偿。具有工程普遍实用意义。     

用成形法磨削圆弧齿轮的砂轮截面廓形的计算

成形磨削法精加工齿轮的关键在于修整砂轮的截面形状。本文详细地推导出加工双圆弧齿轮的砂轮截面廓形的计算表达式、并研制了通用的计算程序。根据实例计算结果,讨论了砂轮直径及安装角度对磨削齿面干涉的影响。     

凸节曲线非圆齿轮蜗杆砂轮磨削加工方法

针对非圆齿轮精加工难题,提出了一种凸节曲线非圆齿轮蜗杆砂轮磨削方法。将蜗杆砂轮简化为齿条刀,建立齿条刀展成加工凸节曲线非圆齿轮的运动数学模型。根据数控蜗杆砂轮磨齿机结构及展成加工原理,进行机床电子齿轮箱规划,确定主动轴与跟随轴,并利用等弧长加工原理推导出机床同步轴间的同步系数,建立磨削加工联动模型。最后,给出了蜗杆砂轮与非圆齿轮的手动对刀方法,并对蜗杆砂轮安装角、轴向位置及沿齿轮轴向位置参数进行调整。     

数控砂轮成型系统设计及应用

为了使M1350型磨床满足火车车轴加工工艺的要求,研制了一种普通外圆磨床数控砂轮成型系统,将其用于M1350型普通外圆磨床数控改造,改造后的M1350型磨床已成功的运用于车轴生产加工过程中,可以对RE2B型和RD2型车轴以及其它含圆弧与直线段相切和相割的各种车轴进行精磨.     

平面二次包络环面蜗杆数控磨床设计及运动学仿真

在研究平面二次包络环面蜗杆数控磨床加工原理的基础上,提出采用磨头部件内藏式和砂轮支撑座倾斜式的设计方式,将砂轮产形面与回转工作台中心轴的距离控制在300 mm以内,减少了蜗杆表面螺旋线误差和磨削的行程。采用第四轴分度盘驱动蜗杆旋转,实现磨削过程中的分度功能,提高了磨床的加工效率和加工精度。建立环面蜗杆加工原理的数学模型,推导出环面蜗杆齿面方程和砂轮产形面方程,并运用Matlab软件模拟仿真齿面方程和瞬时接触线方程,验证了新磨床结构的可行性。     

渐开线廓形砂轮数控修整实验系统的开发

针对当前数控技术实验项目较少的问题,在现有的数控成形磨齿机上开发了成形砂轮数控修整实验系统。成形法磨齿的关键是解决好渐开线廓形砂轮的修整问题。根据渐开线形成原理,研究了等误差直线逼近渐开线的算法。利用VC++6.0编制了渐开线廓形砂轮数控修整程序,并进行了砂轮修整试验。试验结果表明所提出的算法是有效的,开发的程序可行,界面友好。该实验的完成为进一步开发数控成形磨齿系统奠定了基础。     

数控工具磨床加工仿真研究

为了解决数控工具磨床加工复杂刀具的过程中因加工代码错误而导致严重后果的问题，在研究数控工具磨床加工仿真技术的基础上，以Matlab为平台开发了数控工具磨床加工仿真系统，实现了对数控工具磨床加工方式，加工过程和加工结果的分析及加工代码的验证和个性，并采用该仿真系统，对圆锥球头立铣刀螺旋形前刀面的数控磨削加工过程以及加工结果进行了分析，从而保证了实际加工过程的正常进行，实验证明，所开发的仿真系统具有很强的实用性。     

高精度可调距螺旋桨强力数控砂带磨床的设计及应用

针对目前国内船用可调距螺旋桨(简称调距桨)制造中落后的手工打磨工艺现状,提出了一种利用数控砂带磨削技术实现调距桨复杂型面的高效加工方法,并设计了四坐标联动的强力磨床,重点介绍了该磨床的关键技术如强力砂带磨头的设计、调桨砂带磨削数控编程软件的开发等,最后利用该样机对桨叶表面进行了强力砂带磨削应用试验,为确定合理的船用螺旋桨强力高效砂带磨削工艺参数与应用提供了参考依据。     

Theoretical Study on Non-transmission High Efficient Parallel Camber Grinding Machine

Be directed against the development trend of modern CNC grinding machine towards high precision and high efficiency, some general weaknesses of existing camber grinding machine are analyzed in detail. In order to develop new type CNC camber grinding machine that can grind complex die, and genuinely achieved accurate feed and high efficient grinding, a new type camber grinding machine is put forward, called non-transmission virtual-shaft CNC camber grinding machine. Its feed system is a parallel mechanism ...     

基于功能模块化的锥面砂轮磨齿机设计方法

通过对现有锥面砂轮磨齿机的结构和运动关系的分析,研究锥面砂轮磨齿机的多种运动组合的可能性,提出一种基于功能模块化的锥面砂轮磨齿机设计方法.该方法可按满足不同加工需求组合成不同类型的机床,以寻求新的磨削运动方案,开发新型的磨齿机以及特殊齿轮磨削的方法.     

精密数控曲线磨削中的砂轮法向跟踪建模及实验

针对传统数控曲线磨削存在的缺陷,提出了精密数控曲线磨削砂轮法向跟踪的新概念;通过保证曲线轮廓上磨削点处的法线经过砂轮的回转平面,实现了砂轮与工件之间的恒定点接触,从而提高了加工精度、实现了对任意复杂曲线轮廓的磨削加工.在分析砂轮与工件运动几何关系的基础上,建立了砂轮法向跟踪的数学模型,进而给出了法向跟踪的控制算法,并将该算法成功地应用于自行研制开发的MD9040型数字化曲线磨床.实验结果表明,砂轮法向跟踪的实现有效地提高了曲线磨削的加工精度.