滚齿切削厚度仿真计算

为了解决滚切力模型在应用中瞬时几何边界参数的提取问题,提出一种基于三维实体造型技术的滚齿切削厚度仿真计算方法.该方法考虑未变形切屑是滚刀扫掠几何实体与工件几何实体的交集,包含几何边界条件信息.首先通过布尔减运算得到未变形切屑,然后通过瞬时刀齿前刀面与切屑几何实体进行求交运算,得到包含切削范围信息的由样条曲线所构造成的CWE(cutter/workpiece engagement),进而在其上进行切削厚度的提取.该方法的实现为动态滚切力的精确预测奠定了基础.     

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.     

非圆齿轮滚齿切削力波动特性及抑制研究

滚齿是非圆齿轮加工实现的重要方法,用于节曲线外凸直或斜齿非圆齿轮的高效高精制造,节曲线非圆特性导致滚切力呈现较大幅度波动,影响制造过程稳定性及加工精度,是非圆齿轮滚齿领域需要研究的重要课题。文章基于单位切削力计算原理及圆柱齿轮滚切力的研究成果,采用单次断续切削产生的未变形切屑体积表征滚切力波动态势,构建非圆齿轮滚切未变形切屑模型的获取方法。选取大偏心率卵形齿轮为研究对象,分析滚刀恒速不窜刀联动加工模型所产生的滚切力波动特性,得出该联动加工模型所对应峰值切削力的波动规律。提出一种滚刀恒速并附加窜刀的联动加工模型,该模型具有恒定弧长增量加工特性,对抑制整周滚切力波动具有重要意义,并开展不同滚切深度所对应滚切力波动规律研究,研究结果为非圆齿轮滚切方案的优化制定提供一定的理论依据。     

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.     

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。     

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。     

非圆齿轮滚齿加工的一种自动对刀方法

对刀是非圆齿轮滚齿加工时的关键工序.针对传统对刀方法依靠人工利用对刀规对刀,费时费力的问题,提出一种新的自动对刀方法.自动对刀原理是在滚刀轴和工件轴上各加装一光电编码器,合理设置各轴光电编码器零位信号与各自的机械零位重合.当两轴上的编码器同时到达零位时,对刀完成.粗精定位相结合,可实现非圆齿轮滚齿加工时的精确自动重复对刀.经加工实证,该方法能显著提高对刀的精度和效率,从而大大提高非圆齿轮的加工精度,减少废品率.     

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。     

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。     

“对角线”滚齿机

齿轮加工机床中,滚齿机占有很大的比重,提高滚齿机的生产率,在国民经济中具有重大的意义。滚齿机的生产率,多受滚刀耐用度的限制,因此提高滚刀的耐用度是齿轮制造中的迫切任务。 滚铣齿轮过程中,滚刀上参加切削的刀齿不多。而且刀齿的负荷及磨损极不均匀。(图1a)滚刀的耐用度决定于其中磨损最大的一个齿。充分利用滚刀全部刀齿的切削刀和使刀齿负荷均匀分配,是提高滚刀耐用度的重要途径。     

剃齿过程中刀齿与轮齿弯曲变形分析

探讨了剃削过程中刀齿与轮齿接触点的变化规律,根据实测剃削力的大小运用三维有限单元法计算了刀齿与轮齿在接触点的变形,并对变形进行了分析,作出了刀齿与轮齿的弯曲变形曲线。它为进一步研究实际剃削是与变形之间的关系奠定了基础。     

突端刀具的切齿研究及小轮齿根应力分析

为了提高大传动比锥齿轮的弯曲强度,避免小轮的轮齿根部与大轮的轮齿顶部发生干涉,切齿大传动比准双曲面齿轮小轮时,常采用突端刀具切齿。本文讨论突端刀具切制大传动比准双曲面齿轮小轮,得到小轮的轮齿模型,并借助于LTCA及有限元法,研究了突端刀具加工出的准双曲面齿轮的齿根弯曲应力和齿面接触应力。     

等基圆锥齿轮的齿面几何与修形分析

以数控加工理论为基础,阐述了等基圆锥齿轮的基本原理,提出了指状铣刀仿形加工等基圆曲线齿锥齿轮的齿线和齿廓修形方法;确定了加工等基圆锥齿轮的指状铣刀的设计原则和设计参数;导出了计入齿线和齿廓修形的齿面方程和齿根过渡曲面方程·等基圆锥齿轮的齿线是一条特殊曲线,其凹凸方向与传统曲线齿锥齿轮齿线的凹凸方向相反,必须采用数控方法加工;通过铣刀廓线修形可实现齿轮齿廓修形,沿理论齿线的法向移动刀具可实现齿线修形;通过齿线和齿廓组合修形实现齿面修形·为齿面曲率分析、啮合分析及强度计算奠定了基础·     

过盈配合下圆弧齿轮加工方法研究

为研究过盈装配对圆弧齿轮加工的影响,文中建立了圆弧齿轮端面坐标的数学模型.通过圆弧齿形的端面坐标,获得圆弧齿轮螺旋面方程,并以此为基础,分析齿轮与轴过盈配合所产生的接触应力和接触变形,求解出接触面允许的最大过盈量和最大接触应力.通过齿轮的变形,研究过盈配合对圆弧齿轮加工的影响.通过模拟球头铣刀加工圆弧齿形的过程,分析过盈变形对齿形加工的影响,对今后圆弧齿轮的加工以及过盈量的选择提供理论支持.      

正齿椭圆齿轮的实体建模及其运动特性分析

针对椭圆齿轮齿廓生成复杂且造型困难的问题,本文依据齿条刀具范成法加工非圆齿轮的原理,建立了计算机仿真加工中刀具与椭圆齿坯间的运动学模型;由此根据齿条刀具加工中齿廓形成的规律,编写出椭圆齿轮齿廓的计算程序,该程序可方便地计算出椭圆齿轮齿廓曲线数据;最后将该齿廓曲线数据导入实体造型软件完成实体建模,并运用Adam s软件分析了椭圆齿轮的啮合及运动特性。     

非标准复合齿轮插齿刀设计方法

研究加工不等齿厚的非标准参数渐开线齿形,与非渐开线齿形复合的锁闭齿轮插齿刀刀齿的排列、刀具齿数的选择以及刀具设计的基本方法,介绍用限制区域选择插齿刀变位系数的新方法,并给出刀具齿顶后角与侧螺旋角的关系曲线,为插齿刀参数的选择提供依据,结果表明,采用上述方法设计非标准复合齿轮插齿刀,可简化计算和提高设计效率。     

单刃剃齿刀剃齿过程中刀齿与轮齿的变形分析

本文首先分析了单刃剃齿刀剃削齿轮时刀齿与轮齿接触点的变化规律;在此基础上根据实测径向剃削力的大小运用三维有限单元法计算了刀齿与轮齿在接触点的变形。然后,结合弹性理论对实际剃削状态下刀齿与轮齿的柔度进行了初步探讨,这对进一步研究剃齿机理,更好地进行剃齿刀比优化设计是有益的。     

21″铣刀盘内外刀片刃磨夹具体的设计

弧齿锥齿轮是减速箱中的重要零件,其轮齿是用圆形端铣刀盘切制的,对于直径较大的铣刀盘的刀头是镶在刀体上的。在切削过程中,刀片不断磨损,需要及时刃磨铣刀片的前面,以保持刀片切削刃口的锋利。通过对夹具体的锯齿状角度设计可以实现在平面磨床上对铣刀头刃磨,以保证铣刀头具有良好的前角。     

一种新型齿轮倒角铣刀的研制

为了对数控机床中换档齿轮实现倒角加工，研制了一种新型齿轮倒角铣刀，通过研究倒角铣刀设计的数学模型，给出了整套设计公式，并利用Ａｕｔｏ ＣＡＤ软件实现了此类刀具的ＣＡＤ。设计制造的新型倒角铣刀经工厂使用，加工出的齿轮倒角符合图纸的有关要求，满足了生产需要。     

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。