滚齿加工中滚刀的合理使用

在滚齿加工中,滚刀的制造精度、安装误差、重磨误差对齿轮加工精度有很大影响,这就要求我们在滚齿加工中合理地使用滚刀．控制滚刀在滚切齿轮时造成的齿轮加工误差,提高齿轮加工质量。     

滚刀安装角的计算

通过对滚齿加工中滚刀安装角的分析，提出了用标准滚刀滚切标准齿轮、短齿圆柱齿轮及变位齿轮滚刀安装角的公式。并分析了滚刀安装角误差对被加工齿轮齿形精度的影响，经实践验证本公式在提高齿形精度方面取得了预期效果。     

计算机绘制完全滚齿图形

提出了完全滚齿图形的概念,给出了在计算机上绘制完全滚齿图形的数学模型及程序.该方法可以作为齿轮滚刀 CAD 的一个环节,用来预示所设计的滚刀的切削过程.     

切削条件对高速滚齿力矩的影响

采用硬质合金滚刀进行高速滚齿是一种高生产率的加工方法。本文在高速滚齿机上,利用遥测应变仪,测定了工件材料,进给量,切削深度,切削速度,齿轮齿数及螺旋角等对力矩的影响,并得出径节为8时的力矩公式。 比较表明,硬质合金与高速钢滚刀滚齿时,力矩的计算公式基本上是一致的。滚齿力矩随着切削速度的增加而略有下降。     

干式滚齿刀具的参数化设计及优化

对干式滚齿切削加工刀具的参数化设计及其优化设计进行了分析研究.以干式滚齿的滚刀为研究对象,以最高生产率为目标函数,建立了考虑机床、刀具、加工工艺等多种因素的限制为约束条件的滚刀结构参数及切削用量优化的数学模型,通过该模型中切削用量的变化实现了干式滚刀刀具结构的优化设计.开发了干式滚齿切削加工刀具的参数化设计及其优化设计的应用软件系统,并实现了干式滚刀零件图的绘制.     

滚齿测力仪

为适应新型的错齿斜槽齿轮滚刀切削性能的研究工作,作者在Y38—1滚齿机差动齿轮切向进给装置上研制了一套滚齿测力仪,利用该装置可同时测试四向切削分力的瞬时变化值。本文分析了滚齿力作用点位置的改变对测力读数影响的原因,提出了双固定端直筋式左右测力台的设计方法,并应用电补尝原理,从理论上消除了各分力间的相互干扰。经实际使用,测力仪具有较好的刚度与灵敏度。     

滚齿加工精度和效率的研究分析

滚齿是一种常用的齿轮加工工艺,在高精度滚齿机上,采用精密滚刀,可以加工出5到6级精度的齿轮。本文结合多年对齿轮制造理论的研究,对保证滚齿精度的前提下,对提高齿轮滚齿加工效率的方法及途径进行了研究分析。     

微小型单头错齿滚刀滚齿切削过程建模与仿真

根据空间齿轮啮合原理,建立了微小型新结构齿轮滚刀-单头错齿滚刀的滚齿过程数学模型;以单个齿槽为研究对象,借助CAD环境的布尔运算功能,仿真了滚刀每个刀齿在其展成位置处产生的未变形切屑的实体几何形状以及瞬时齿槽的实体几何形状;将CAD环境中产生的瞬时齿槽导入DEFORM-3D,仿真了典型刀齿滚切齿轮齿槽时的切屑形成和流动机理,得到了每一瞬时刀齿与齿坯上的等效应力分布图.      

滚切渐开线直齿圆柱齿轮的双排滚切刀设计

介绍了一种用圆盘双排滚切刀在滚齿机上连续展成滚切渐开线直齿圆柱齿轮的新方法,因该刀具相当于多头滚刀,故加工效率高,且刀具制造简单。     

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.     

蜗轮滚刀设计思想与制造方法的偏差分析

采用空间啮合原理使用微机对蜗轮滚刀的精加工工序——铲磨进行模似计算,分析结果认为:当前蜗轮滚刀齿侧面的铲磨工艺由于砂轮的曲率半径较大,造成干涉,使滚刀齿侧面产生畸变。从而使大前角蜗轮刀的刃形产生原理误差,建议采用指状砂轮径向铲磨工艺与直接测量刀具切削刃形精度的方法解决这一问题,该思想适用于法向直廊蜗轮滚刀及齿轮滚刀的径向铲磨工艺。     

蜗轮滚刀铲磨砂轮廓形的计算机辅助设计

本文基于滚刀铲磨原理及铲磨特点，运用数值分析、逐步回归及优化等理论，提出了铲磨ＺＣ１蜗轮滚刀所用的砂轮轴向廓形的精确计算方法，编制了功能完善的微机通用软件，为制造高精度的ＺＣ１蜗轮滚刀提供了可靠的理论依据．     

加工高扭矩抛物线同步带轮滚刀齿形的研究

提出了高扭矩抛物线齿同步带轮滚刀齿形的设计方法。研究了不同刀具齿形加工不同齿数带轮时,在带轮齿廓上形成误差分布规律,以及最大齿形误差随齿数的变化规律; 并研究了齿形误差在带与带轮啮合传动中的影响,为工程上合理选取刀具齿形,降低带轮齿形误差,提高可加工的带轮齿数范围,提供了理论依据。     

滚刀径向整体铲磨砂轮精确计算

中等模数以下滚刀齿形的全齿面以及齿顶和齿底圆弧要求一次铲磨形成,铲磨砂轮截形需要精确计算.分析滚刀径向铲磨运动,以整体精确铲磨出滚刀设计齿形为目标,依据齿面啮合原理,建立滚刀铲磨砂轮廓形的数学模型.再由砂轮截面廓形及铲磨时砂轮与滚刀的啮合条件,建立滚刀实际铲背曲面模型,并给出滚刀重磨后齿形与理想齿形的偏差计算方法.对一种直槽零前角剃前滚刀、一种螺旋槽零前角圆弧滚刀进行铲背砂轮截形及滚刀重磨误差计算,结果表明该方法精确、有效.可用于计算滚刀径向铲磨砂轮数控修整的时砂轮截形和确定滚刀铲磨工艺参数.     

盾构机双滚刀在复合地层中破岩机理的

针对华南地区广泛存在的复合地层地质条件,本文着重研究了盾构机双滚刀在该地层中的破岩机理。主要包括两方面的研究,其一是研究在复合地层中双滚刀的最优刀间距;其二是不同岩层之间夹角的大小对破岩的影响。结果表明：(1)随着刀间距从88 mm增大到112 mm,滚刀所受到平均法向力和平均滚动力均呈现先增大后减小再增大的趋势,平均法向力与平均滚动力的比值在10~15之间;并且比能会先迅速减小,然后缓缓增大,刀间距/贯入度的值在25附近时比能值达到最小。(2)双滚刀所受到的平均法向力与平均滚动力,会随着岩层夹角从15°到90°的增大,呈现先减小后迅速增大的趋势;在45°左右夹角时,滚刀受到的力会减小到最小。这些结果对复合地层中盾构机的破岩掘进有一定的指导意义。     

滚刀的现场试验及数学模型

本文分析了现有滚刀耐用度公式之不足,采用含有刀具磨损量的广义泰勒公式为数学模型,结合生产现场进行滚刀耐用度试验,所得结果更具有普遍意义。     

基于MATLAB齿轮滚刀参数化设计的CAD系统开发

针对齿轮滚刀结构复杂、设计计算繁琐,且能满足快速响应被加工齿轮"量身定做"的要求.本文基于MATLAB软件,开发齿轮滚刀参数化设计CAD系统,提高滚刀设计效率,缩短设计周期,提升设计可靠度,从而为滚刀设计制造的快速响应开辟可行的途径.     

指状锥面二次包络圆柱蜗杆传动蜗轮滚刀的研制

根据指状锥面包络蜗轮滚刀的成形原理,推导出蜗轮滚刀基本蜗杆螺旋面方程,计算了滚刀的法向齿形坐标数据并绘出图形,据此设计制造的蜗轮滚刀性能良好.     

水射流-机械滚刀复合破岩影响因素

针对极硬岩、极端软硬不均等特殊地层,滚刀破岩效率低下,刀具磨损（损坏）严重,掘进机换刀频繁,作业效率低的问题,通过搭建水射流滚刀复合破岩实验系统,针对不花岗岩,采用不同的机械滚刀间距及水射流辅助破岩方式,开展了纯机械滚刀破岩、水射流切割岩石和水射流机械滚刀复合破岩实验研究,探明了水射流与机械滚刀复合破岩水射流破岩切缝深度、刀具三向力及破岩比能变化规律,为水射流破岩技术在隧道掘进机工程应用提供指导。     

M6～M12两圈齿硬质合金刮削滚刀的研制

本文针对国内小批量生产大、中模数硬齿面齿轮加工的需要,首次提出两圈完整齿刮削滚刀新结构.对这种结构的合理性、新形式焊接刀排机夹结构的可靠性、硬质合金牌号选择以及滚刀齿形设计和制造问题进行分析讨论,最后将M6滚刀的切齿试验结果作了介绍.