离子注入高速钢滚齿刀研究及应用

研究离子注入对高速钢材料的硬度、耐磨性和表面层组成的变化规律。分析离子注入各类刀具特别是滚齿刀工业应用的寿命试验结果。提出了离子注入对高速钢材料及刀具改善物理与机械性能的基本原理和特点,并以滚齿刀为例,进行了经济效益分析。     

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.     

大模数硬齿面高精度滚剃刀设计与制造

在总结国内外经验的基础上研制一种新型滚剃刀。这种滚剃刀以滚切方式进行,由于刀具的侧切削刃具有较窄的刃带,从而也具有剃削作用。对这种滚剃刀在中小模数硬齿面齿轮上进行模拟实验的结果,表明齿轮的精度和光洁度都有了明显的提高和改善。这种新型刀具的制造为大模数硬齿面齿轮精加工刀具提供了一种新途径。     

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.     

高速滚齿的动态分析

研究了高速滚齿滚削力与振劝的关系，切削用量及切削方式对滚削力的影响，得出结论为：滚削和的交变作用引起滚切过程的受迫振动，滚切过程的物性形自激振动条件，可通过刀具，切削用量及切削方式的合理选用防止自激振动出现，避免共振与迫振，使滚削力的变化趋于平缓。     

实体滚切中硬齿面齿轮滚削力的测试研究

滚齿机上实体滚切中硬齿面齿轮是当前具有重大经济意义的一项加工技术。本文介绍了对硬度为HRC36～46(HB332～436)中硬齿面齿轮滚削力的测试结果,分析了各项切削条件变化对滚削力的影响,指出:HRC36～46中硬齿面齿轮的滚削力一般低于同材质软齿面齿轮的滚剖力,在此范围内,不同硬度齿面齿轮滚削力的变化幅度不大,但是,中硬齿面齿轮滚削力的梯度值大大超过同材质软齿面齿轮滚削力的梯度值,因此,滚切中硬齿面齿轮时更应注意滚齿过程的动载特性。测试结果表明:在合理的削切条件下,在普通滚齿机上实体滚切中硬齿面齿轮是完全可能的。     

基于四轴联动立式加工中心的非圆齿轮滚齿系统

非圆齿轮节曲线的曲率半径为变量，要求加工非圆齿轮时必须使刀具在切齿的同时，相对齿坯回转中心作特定规律的径向移动。在对数控滚切非圆齿轮所必需的4种控制运动进行分析计算的基础上，建立了基于四轴联动立式加工中心的非圆齿轮滚齿加工的联立数学模型，提出了在通用性较强的加工中心上滚切非圆齿轮的实施方案，为非圆齿轮的数控加工探索了一条新的途径。     

影响轴齿轮滚齿加工精度原因分析

通过对轴齿轮滚齿加工精度的分析,找出影响滚齿加工精度的因素,以便提高滚齿加工质量。     

锥形齿轮滚削齿面的构成理论及参数计算

根据齿轮啮合原理中多自由度齿面包络理论，对渐开线锥形齿轮在滚齿加工中，刀具与工件的相对运动及产形齿条的形成机理进行了深入分析，证明了产形齿条的存在，并求解了其齿面形状。通过对齿轮、滚刀和产形齿条三者之间空间几何关系的进一步分析，研究了锥形齿轮的齿面构成理论，求证了由产形齿条包络运动所形成的齿轮渐开螺旋齿面，并推导了齿条和齿轮几何参数的计算公式。研究结果不仅对锥形齿轮的滚齿加工具有重要的理论指导意义，而且对于具有类似运动的其他加工方法也同样适用。     

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。     

硬质合金滚刀在生产中的推广与应用

论述了硬齿面齿轮的特点、加工工艺过程，硬质合金滚刀的结构和切削原理以及硬质舍金滚刀在加工硬齿面齿轮方面的优越性，分析了应用硬质合金滚刀带来的经济效益，指出硬质舍金滚刀在生产中具有广泛的推广应用价值。     

用阿基米德滚刀加工渐开线齿形的原理误差计算

分析了阿基米德滚刀加工渐开线齿形的原理误差,推导出滚刀切削刃连续位置的包络线方程及齿形误差的计算式:θ=(nβ)/(Hcos αcos λ)r2sin2α+2r2ha+ha2-((ρnβ)/(Hcos αcos λ))2-1+cos-1((H)/(ρnβ)cos αcos λ)-α△fF=ρ{[(1)/(cos α)((nβ)/(Hcos λ)-(1)/(r2))r22sin2α+2r2ha+ha2]-[((ρnβ)/(Hcos αcos λ))2-1-((ρ)/(r2cos α))2-1]+[cos-1((H)/(ρnβ)cos αcos λ)-cos-1((r2cos α)/(ρ))]}所用的方法,也可用于其它齿形的范成法.     

涂层高速钢齿轮滚刀后刀面磨损及耐用度的研究

本文通过对比涂层与未涂层高速钢滚刀耐用度的实验,得出以各刃齿的平均磨损宽度,作为评定涂层滚刀耐用度性能的指标,并在此前提下得出涂层滚刀在几种不同切削速度下耐用度提高的倍数。     

误差补偿技术在高精度滚刀加工中的应用

通过分析铲磨床滚刀加工误差的来源,提出了应用误差补偿技术来修正被加工滚刀的螺旋线误差、齿距偏差的一种新方法。即在滚刀加工的最后一道加工工序中,将检测出滚刀的螺旋线误差送入计算机,数控步进电机则根据各齿的误差值发出相对应的修正脉冲数,补偿磨削砂轮轴向位置误差,达到修正滚刀螺旋线误差的目的。该方法可使Ｂ级精度滚刀较为稳定提高到Ａ级     

阿基米德基本蜗杆齿轮滚刀的偏差分析

针对齿轮加工中的齿轮滚刀造成所加工齿轮副接触精度较低,直接影响到齿轮传动的平稳性问题,经过对滚刀齿廓的造型工艺出现的偏差进行分析研究,找出产生偏差的原因,提出了使用新型刀具材料,采用铲削工艺来取代一直沿用的铲磨工艺可对齿轮滚刀进行精加工,从而使齿轮滚刀的设计方法和加工方法在造型原理上相一致,以达到提高齿轮滚刀制造精度的目的。     

齿轮滚刀合理窜刀的研究

根据实际的切削过程，给出了齿轮滚刀的合理长度，对窜刀时间，窜刀方向及窜刀尺寸进行了论述。     

数控滚齿机的对刀计算

针对六轴四联动滚齿机，在确定滚齿机坐标系的基础上，分析了各种齿轮加工的对刀及计算，为自动编程系统中运算库的建立提供了理论依据．     

增加齿轮滚刀齿侧面齿形合格长度的分析研究

齿轮滚刀国家新标准规定:滚刀齿侧面上齿形精度合格部分长度应不小于全齿长的1/2,本文就解决这一生产实际问题,研究了滚刀的铲磨原理,建立了控制齿形合格长度的数学模型,提出计算铲磨砂轮廓形的方法。其特点是精度高、程序简单,本文所提出的增加齿形合格长度的工艺方法,经广东韶关工具厂试验验证,精度可靠,操作方便,齿形精度可达到国标AA级。     

滚齿机上粗切蜗杆螺旋齿面的工艺措施

为了解决传统的车床车削大模数多头蜗杆效率低的问题,提出了在滚齿机上粗切蜗杆螺旋齿面的加工方法,提高了加工效率。给出了滚齿机调整参数的计算方法和指形铣刀的设计方法,并对蜗杆精车方法提出了可借鉴的措施。