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。     

提高成形磨齿精度的方法

本文采用电子计算机研究了砂轮修形精度、调整精度及磨齿工艺因素对齿形精度的影响,找到了成形磨齿的精度规律。本文还提出了一种利用调整砂轮位置来提高精度的方法,生产证明了其有效性。     

成形磨齿齿形精度的分析与讨论

成形磨齿是一种高效齿轮加工方法,成形磨齿精度的关键在于砂轮截形的修整。本文首先建立了各因素对砂轮截形影响的数学模型,用计算机分析了代渐开线砂轮修整器调整误差对成形磨齿齿形精度的影响,并给出了调整实例和实验结果,从理论和实验两个方面证实了这一方法的可行性。     

磨齿加工工艺探讨

本文根据磨齿加工的工艺特点,讨论了磨齿加工砂轮的选择原则,分析了影响磨齿余量的因素,提出了磨后齿对磨前齿轮齿形的要求．     

基于砂轮姿态优化的修形齿轮成形磨削刀路规划

为了解决传统的双齿面成形磨削斜齿轮"修形扭曲"现象,提出一种基于调整砂轮姿态的修形齿轮成形磨削刀路规划方法。从成形磨削的本质出发,对斜齿轮的齿向修形齿面进行了数学建模分析,求解并得到砂轮与工件之间的瞬时接触曲线;由砂轮廓形的逆包络法包络出修形齿面,对瞬时接触线包络出的修形齿面与理论齿面进行误差分析,讨论了砂轮姿态与修形误差之间的关系,得到调整砂轮安装偏转角可减小修形误差的结论,同时,配合对砂轮刀具路径的规划,基于修形齿面最小误差平方和法对砂轮姿态和刀具路径进行了优化;通过计算实例对该方法进行了验证,仿真结果表明,此方法可有效地消除节圆处的修形误差,并可进一步降低啮合区域的修形误差。     

曲线磨削砂轮廓形的原位视觉检测和误差补偿

为了精确测量砂轮轮廓,分析了一种曲线磨削砂轮廓形快速原位视觉检测的工作原理,设计了砂轮廓形原位视觉检测系统,提出了砂轮廓形精度的测量和量化评定方法.基于自主研发的曲线磨削平台,通过实验验证了砂轮廓形原位视觉检测系统的测量精度.同时,为了提高工件的加工精度,进一步提出了一种砂轮廓形误差的分段量化表征和误差补偿方法,并进行了实验研究.结果表明,所提出的方法能够实时在线补偿砂轮廓形误差,有效提高零件加工轮廓的形状和尺寸精度.     

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.     

鼓形齿的成形磨削方法及其分析

本文从高效、低成本的目标出发,提出了成形磨齿机采用磨轮连续微量径向进给产生鼓形运动的方法,实现鼓形齿成形磨削,并分析了鼓形齿的形成运动对齿轮渐开线齿形的影响规律,得出了用磨轮微量径向进给产生鼓形运动的成形磨齿机磨齿时,必须在磨轮截形设计中计入由此产生的齿形误差的结论。本文的结论对成形磨齿机鼓形机构的设计和成形磨轮的截形设计具有现实的参考价值。并已应用于Y7316X小砂轮成形磨齿机中。     

齿轮滚刀重磨齿形误差的研究

本文采取计算和实测方法分析了齿轮滚刀重磨后齿形的变化，认为齿面畸变是重磨齿形误差的主要原因。在此基础上提出了滚刀重磨齿形误差的实测补偿法．该方法可有效地增加滚刀的齿形合格长度．特别对大模数齿轮滚刀更有应用价值。     

拓扑修形斜齿轮的数控成形磨齿加工

首先,设计齿廓、齿向修形曲线,经过3次B样条拟合为拓扑修形曲面,并与理论齿面叠加设计修形齿面;其次,根据成形磨削过程中砂轮与齿轮之间的运动关系,推导成形砂轮与齿面的接触条件方程,计算砂轮的廓形点,再通过3次B样条拟合得到精确的砂轮轴向廓形曲线;然后,建立成形砂轮磨削斜齿轮5轴联动Free-Form型数控磨齿机模型,根据砂轮位矢的等效转换,推导各轴运动关系;接着,建立基于数控机床各轴敏感性分析的齿面修正模型,用6阶多项式表示各轴的运动,判断砂轮与齿面的接触状态,确定磨削齿面的误差,并分析各系数扰动对齿面误差的影响;最后,以齿面误差平方和最小为目标函数,通过粒子群优化方法,得到机床运动参数.结果表明,以齿廓修形齿面反算砂轮截形进行5轴数控成形磨齿加工,可有效降低磨削误差.     

磨加工齿轮最大根切量的研究

本文对磨加工齿轮的最大根切量问题进行了研究，文中给出了研究方法及数学模型，并对切齿实验结果进行了分析．实验证实：文中所提供的数学模型可用于最大根切量的验算及留磨滚刀的齿形设计．     

借助运动合成创造的新加工法

本文提出了一套利用圆和直线运动组合的方法来加工成形零件的新理论。针对我国机械制造发展中出现的新问题,在本理论的指导下,发明了五项新工艺专利,多数已在工厂投产。     

动力刀塔传动齿轮根切量的计算方法

提出一种基于多项式变异粒子群优化技术的齿轮根切量计算方法.将多项式变异算子与标准粒子群优化方法相结合,构造出PMOPSO算法.以渐开线齿轮齿廓参数方程为基础建立齿轮根切量的计算模型,并讨论了模型的解的情况与根切点位置的关系.计算动力刀塔中关键齿轮的根切量,并分析模数和变位系数对根切量的影响.计算结果表明,本文方法可以快速确定齿轮根切量,并根据设计要求灵活调整计算精度.利用本文方法可以精确分析关键齿轮的根切情况,有助于提升动力刀塔中齿轮副的传动性能.     

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.     

基于烧伤控制的18CrNi4A材料齿轮磨削工艺研究

为对18CrNi4A材料齿轮加工过程中出现的磨削烧伤现象进行有效控制与预防,从而达到改进工艺、延长寿命的目标,利用ABAQUS有限元仿真方法,建立了齿轮磨削仿真模型,研究了18CrNi4A材料齿轮磨削过程中砂轮线速度、磨削切深等工艺参数对磨削温度场的影响规律,确立了各工艺参数对磨削温度场影响的权重,为实现基于烧伤性能变化的磨削参数控制研究提供了参考.进行了18CrNi4A材料齿轮磨削加工试验,验证了有限元仿真分析的可信性,并得到了18CrNi4A材料的磨削烧伤临界温度,能够对18CrNi4A材料齿轮磨削加工工艺参数的确定提供一定的理论指导.      

在数控铣床上制造金属滚轮的新方法

提出了一种经济、方便地在三坐标数控铣床上制造金属滚轮的新方法：将三坐标数铣立铣扩大为数控车，数控磨、使滚轮按同一安装，同一加工程序进行车削和磨削，以提高滚轮型线精度，编制了用于复杂曲线滚轮的数控程序。用该法已加工出了满足生产要求的摆线齿轮，硬齿面渐开线齿轮成形磨削砂轮金属修整滚轮。     

展成法磨削齿轮渐开螺旋面的理论验证

根据展成法磨齿工作原理和齿轮啮合原理,利用齿形法线法,从齿形方程和渐开螺旋面两个方面对锥面砂轮磨齿机正确磨削斜齿圆柱齿轮渐开螺旋面进行了理论验证,该验证方法及推导过程有助于理解采用齿条形刀具磨削齿轮的原理,同时为该加工方法提供了相应的理论基础.     

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。     

活齿齿形的加工原理及其加工装置的研究

本文在活齿传动原理的基础上,应用运动转化理论,形成了活齿齿形的范成加工原理,根据此原理设计出通用的活齿齿形的加工装置(或称活齿齿形的加工附件)。它的突出特点是可以作为附件加装在现有的滚齿机上,用比较简单的刀具,能够准确地加工出参教可以任意选择的活齿齿形,为进一步普及和推广活齿传动的应用创造了有利条件。     

齿轮齿廓的实体建模与几何分析

讨论了基于齿轮啮合原理和计算机图形学的齿轮齿廓实体逮模方法。它可以使实体齿廓形状通过调整共轭运动和产形面的参数进行修正。同时,可用实体模型对齿轮进行几何分析。文中还列举了两个实例。