指形铣刀基于刀倾法数控加工准双曲面齿轮

为了解决盘铣刀铣削重型准双曲面齿轮的经济性差、对机床要求高等问题,提出了采用指形铣刀基于刀倾法数控加工准双曲齿轮的方法。建立了准双曲面齿轮盘铣刀刀倾法加工和数控加工的数学模型,研究了齿面展成运动的等效转换方法。提出将指形铣刀安装在虚拟盘铣刀上,用数控轴控制指形铣刀的运动代替盘铣刀刀齿的有效切削运动,确定了指形铣刀通过有序圆弧插补来展成齿面。通过准双曲面小轮的数控加工仿真,验证了本方法的可行性。     

粗加工等螺旋角指形齿轮铣刀的制造

作者分析了目前国内普通采用直沟指状铣刀存在有切削振动大,效率低,寿命短等缺点,并针对(等导程)螺旋角铣刀,难以制造、不能广泛使用的问题。提出了——等螺旋角指状铣刀。与直沟指状铣刀相比,它具有切削平稳,高效等一系列优点,并易于制造。作者从等螺旋角的基本概念出发,提出了在刀具制造的工艺装备中采用非园齿轮、并以实例详尽介绍了非园齿轮的设计,计算和加工方法。对工具革新者和有关技术人员有一定参考价值。     

用单角度铣刀铣削螺旋槽的研究

关于螺旋槽加工和刀具截形设计,已有成熟资料。当对螺旋槽形精度要求不严时,常用单角度铣刀加工;但若所加工的螺旋角较大,则易出现槽形和前角不符要求,乃至报废。本文针对这一问题从理论上推导了用单角度铣刀加工螺旋槽的端截形方程,经实际验证,可直接用于生产。     

前角可控的等螺旋角锥形铣刀三轴数控加工原理

根据等螺旋角、前角按给定的规律变化的要求，推导出了锥形铣刀前刀面法矢的表达式，给出了精确保证前刀面法矢的数控加工运动的计算方法，并证明了通过三轴联动数控加工就可以达到等螺旋角、前角按一定规律分布（可控）的要求．采用计算机图形模拟技术模拟了不同端面前刀面的形成过程，由图形模拟结果还可以判断前刀面是否发生过切干涉以及容屑槽深度是否合理     

加工硬质合金端铣刀刀槽时的工艺调整计算

硬质合金端铣刀刀体上的刀槽，通常将设计为槽底与铣刀轴线倾斜δ角，槽侧壁与铣刀轴线倾角为ω且偏移一个距离为ｅ，以使刀齿装夹在刀体上后获得端铣刀所需的几何角度。本文主要论述在万能铣床上铣削铣刀体上具有δ、ω、ｅ的刀槽时必要的工艺调整，利用矢量及座标转换推导了加工刀槽时必要的参数计算公式，为高效率、高质量地进行铣刀体刀槽的加工提供了一种精确可行的参数计算方法。     

神经网络模拟螺旋槽形加工的研究与实现

根据铣刀切削刃绕自身轴线旋转的同时工件作螺旋运动形成包络面的原理,应用BP神经网络建立铣刀刃形与螺旋槽形之间的非线性关系模型,根据铣刀轴向截形模拟仿真出工件螺旋槽端面截形.仿真结果表明,采用神经网络的非线性逼近特性,能精确、快速地仿真出螺旋槽形;此模型能够验证不同螺旋面参数下螺旋槽形的变化情况,以便对螺旋槽端面廓形的形状、精度和加工情况进行分析评估,从而对铣刀刃形的正确性给出一个生产先期的客观评价,为铣刀刃形的修正和最大刃形重磨量提供理论依据.     

实现立式加工中心成形法铣削硬齿面准双曲面齿轮大轮

提出了基于立式加工中心用指形铣刀成形法高速铣削硬齿面准双曲面齿轮大轮的加工方法。通过设计附加的铣齿装置,结合适合高速铣削的工艺参数,编制相应的数控加工程序,在立式加工中心上使用指形铣刀进行大轮的半精加工和热后精加工,并对其进行滚动检验。结果表明:这种加工方法有效地降低了螺旋锥齿轮的加工成本,提高了齿面的加工质量,实现了以铣代磨。     

减振面铣刀CAD系统开发

在综合分析端面铣削动态过程的基础上，运用不等齿距面铣刀减振理论、现代优化设计方法和ＣＡＤ技术，开发了新型面铣刀ＣＡＤ软件包，从而实现了不等齿距面铣刀齿间角优化设计和绘制铣刀图一体化，提高了设计效率，该种新型减振面铣刀的切削性能优于传统的等齿距面铣刀，对提高工件的加工质量、刀具寿命和减振降噪都具有较明显的效果。     

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。     

铣削叶片螺旋面的误差分析与对刀计算新方法

对立铣刀加工叶轮螺旋面的原理误差进行了分析计算,提出了计算齿形角的概念,给出了用计算齿形角以齿顶为计算直径的对刀计算新方法。     

加工滚刀螺旋槽成形铣刀的廓形探讨

本文从建立空间接触线的数学模型开始,通过计算机运算分析,得出用直母线角度铣刀加工蜗轮滚刀螺旋槽时,其前刀面上出现的经向性误差凸出量。根据它的大小,提出对生产有利的处理方法。     

根切曲面及其在刀具加工中的应用

提出用展成法的根切曲面来形成铣刀刀齿齿廓,首次提出对根切的应用,并分别阐述了其在盘状铣刀、直齿锥铣刀和螺旋锥铣刀中的应用     

非均布刀齿的立铣刀制造及其铣槽刀设计

一、前言近几年来,在国内外的机械制造厂中已普逼应用了大螺旋角立铣刀,成织十分显著。在这个基础上又出现了一种高生产率立铣刀(见图1),它的特点是:①刀齿的园周齿距不等(非均布);②齿数少,槽底园角半径大,齿高加大,因而排屑空间增大;③螺旋角加大,ω=35～45 (1.5)。     

螺杆空气压缩机转子齿形曲线及其成形铣刀计算的一些问题

附录2 盘形铣刀的制造尺寸和安装位置的微小变化引起的齿形变化加工转子时,铣刀回转面与转子齿面在切削点有公切面。铣刀回转面在空间的位置不变,转子作螺旋运动。按相对运动原理,可以认为转子不动,而铣刀回转面在空间作螺旋运动形成一族曲面,于是,转子齿面就可以看作是这族曲面的包络面。这样,就可以由已知的铣刀刃形求取加工出来的齿面,从而研究螺杆压缩机成形铣刀的切削     

高速端铣刀的振摆问题

镶硬质合金刀齿的高速端铣刀是平面加工中先进的刀具,按其构造可分为各齿单独磨刀 （体外刃磨）与装齿後整体磨刀（体上刃磨）二种。装齿後磨刀的方法在保证刀齿振摆上是可 靠的,但这种方法也有缺点,如磨刀困难,需要设备各种尺寸、各种刀具材料、刀具几何形 状的许多刀具。与此相反,体外刃磨的方法在磨刀上操作简便,可以减少刀齿和刀体的设备 数量,使这种刀具能广泛应用在小批生产中,但它在保证振摆上不及前者。 作者在本文中对体外刃磨的装齿方法,及其所能达到的振摆差,切削性能和它的经济性 进行了一些试验和分析,供讨论参考。     

整体立铣刀动力学模型的最优等效方法

为快速求解整体立铣刀在自由状态下的动力学特性,将其分成刀杆和刀齿2部分,分别求解其频响特性并耦合得到整体响应.对刀齿横截面采用了等面积、等惯性矩和等平均惯性矩3种原则等效处理,对比后发现等平均惯性矩法误差最小.在此基础上提出以铣刀的刀齿占总长的比例、刀齿螺旋角和刀具长径比等3参数为影响因素,对等平均惯性矩法得到的等效直径进行修正.通过三因素和四水平的正交试验分析了不同结构参数组合下的修正系数值,极差分析和方差分析的结果均表明刀齿占总长的比例和刀齿螺旋角是影响等效直径值的主要因素,通过回归分析方法建立了实际刀具等效直径的修正模型.以实际的3把铣刀为验证对象,分别以等质量法、等面积法、等惯性矩法、等平均惯性矩法以及所提的修正模型来预测铣刀的频响和固有频率,通过对比发现所建立的等效方法精度最好.     

硬质合金端铣刀的铣削冲击

用较简单和实用的角度投影法分析了切削时的机械冲击,得出了切削时的接触类型和切入过程的接触顺序以及刀齿切入时的最佳状态切入角E_1和切出角E_2的变化,改善了刀齿的受力状态,提高硬质合金端铣刀的使用寿命。     

快速进给铣刀五坐标端铣加工刀位计算

对快速进给铣刀五坐标端铣加工的基本原理进行了研究,指出使用快速进给铣刀进行端铣加工时,刀触点的法矢量不再像环形刀一样通过刀片的几何中心,由此求出了刀具有效切削半径.然后将快速进给铣刀刀具模型简化为半径等于有效切削半径的端铣刀,得到了后跟角的计算公式,并深入研究了后跟角的临界情况,严格推导出了由刀触点生成刀位点的计算公式.此外,对快速进给铣刀端铣加工中的误差进行了研究,得到了走刀步长与直线逼近误差的关系式.     

切削前角对刀齿线性切削岩石的影响

为研究切削前角对刀齿切削岩石的影响,利用自主研发的刀齿线性切削岩石试验装置对砂岩进行切削前角处于-40°~50°区间的切削试验.实时采集试验中刀/岩的相互作用力,记录所形成的切削槽形状,收集切削形成的岩石碎块并得到其粒径分布,进而分析岩石碎块的分形特征;同时,利用碎块的分形维数定量描述碎块的粒径分布.结果表明:随着切削前角从-40°逐渐增加到50°,切削槽的宽度不断增大,尤其是在切削槽初始形成端;随着切削前角的增加,岩石碎块的分形维数、刀/岩的平均切向力和平均法向力均逐渐减小,且其均可采用切削前角的指数函数表示,平均切削力与平均法向力的比值处于0.56~1.84之间,且无规律性变化.     

高强钢高效加工层切面铣刀优化设计及仿真分析

利用层切面铣刀对508III钢进行铣削试验,分析切削参数对切削力的影响;以最优加工效率和刀具寿命为目标建立切削参数优化模型,采用遗传算法进行优化,并根据切削参数对刀具结构进行设计;对不同前角组合的刀片进行切削仿真,优化刀齿的角度参数;结合优化的切削参数,对层切面铣刀进行切削力仿真验证.研究工作将为重型高效铣削刀具开发和切削参数优化等提供基础和技术支撑.