基于层片分割算法的螺旋锥齿轮切削仿真

为解决螺旋锥齿轮切削过程几何仿真存在的问题,提出了层片切割算法.通过将被加工零件进行适当的层片分割,利用刀具与锥齿轮毛坯的分割特征求交,齿坯在每一切削瞬时的切削形状可由所有这些特征的集合表达,从而显示出每一瞬时的切削过程,并得到螺旋锥齿轮的最终形状.该算法求交速度快,求交结果精确.此外,该算法是建立在已有的编程语言基础...     

Delphi螺旋锥齿轮成形铣削仿真算法

针对螺旋锥齿轮成形铣削原理,在Delphi+OpenGl环境下,根据机床、刀具和齿轮之间的位置关系和切齿过程,建立了齿轮和刀具内刀面、外刀面的数学模型,推导齿轮和刀具的求交算法。依据三角片的连接原理,通过建立点链表和辅助链表的数据结构以及两者之间的关系,得出刀具、齿轮的三维实体模型,开发螺旋锥齿轮成形铣削仿真软件.该软件在Delphi环境下运行,生成独立可执行文件.可真实地模拟切削过程,为后续的螺旋锥齿轮的数字化制造奠定坚实的基础.     

曲面加工刀具轨迹的仿真技术研究

本文针对数控铣削加工中刀具的走刀轨迹进行研究,对毛坯体建模时,采用的是三角面片离散法,实现了3轴数控铣床实体切削加工时离散矢量与刀具扫描体的几何求交算法,建立了铣削运动模型,通过不断更新毛坯数据信息来模拟刀具的切削过程,从而生成加工轨迹和走刀路径。以Visual C＋＋6．0为编程环境,用OpenGL作为图形开发工具,动态仿真刀具加工曲面的加工轨迹和走刀路径。     

基于仿型测量数据的层切法数控加工

介绍一个集仿型加工、仿型测量、测量数据处理及数控加工一体化系统的结构、原理、功能及关键技术．依据不同的仿型测量方式连接成多面体模型,该多面体模型与层切平面求交,获得切削层轮廓,并在切削层内进行行切、环切轨迹规划．该方法可适用于多种仿型测量方式,并可用于复杂组合参数曲面数控加工的刀具轨迹生成     

面向快速原型的数据处理与三维造型一体化软件系统

基于MDT软件环境，开发了面向快速原型（RP）的数据处理与三维造型一体化软件系统．首先对系统的集成框架进行描述，然后在深入研究MDT软件平台下CAD模型数据的内部表达方法以及拓扑信息和几何信息提取方法的基础上，运用基于网格划分的曲面与平面求交原理，构造并实现了一种法矢和面积双重判据的自适应直接分层算法．按照所提出的新型二维层片数据文件格式，运用VC＋＋6．0和MDT软件应用程序开发接口，对MDT软件进行二次开发，从而实现了CAD造型与RP数据处理的无缝集成．研究结果表明，该系统具有良好的柔性和实用性，可有效提高快速原型制件质量和简化数据前处理的过程。     

雕塑曲面数控粗加工刀位规划

提出了一种新的直接从测量数据中生成粗加工刀位轨迹的方法，被加工曲面用多面体模型来描述，采用分层切削方法进行加工．在各切削层分别用一个参考平面与毛坯和曲面模型求交，根据各相交环之间的位置关系，求出有效加工区域，利用数控编程自动生成粗加工刀具轨迹，并进行干涉检查和修正．计算实例表明，该算法稳定、效率高，尤其适用于加工带多重岛屿的复杂曲面．     

基于实体造型的球头铣刀三维铣削力仿真

提出了基于实体造型技术的复杂曲面球头铣刀三轴铣削加工过程三维铣削力仿真方法。整个系统由几何仿真模块和物理仿真模块组成。用基于UGⅡ的实体造型技术表示工件、刀具、刀具扫描体以及被切除材料实体,用分段三次NURBS曲线表示刀具切削刃,通过NURBS曲线和被切除材料实体之间的求交运算,抽取参与切削的切削刃片段。基于切削力与切屑几何之间的经验关系,用数值积分方法建立了球头铣刀三分量铣削力模型。在径向未变形切屑厚度公式的推导中,考虑了刀具进给运动的三维特点。在铣削力系数模型中,考虑了切屑厚度变化对铣削力影响的指数关系和铣刀球头部分不同位置切削微元不同切削条件的特点。实验计算表明,仿真与实测的铣削力达到了很好的一致性。     

克林贝格螺旋锥齿轮的建模与仿真

在分析克林贝格螺旋锥齿轮切齿原理和基本运动的基础上,以一对齿轮副参数为例进行建模．利用AutoCAD2000中的二次开发工具VBA(Visual Basic Application)参数化建模。开发出该类齿轮的建模软件,实现克林贝格螺旋锥齿轮三维仿真．对建模软件的结果进行分析,说明利用克林贝格螺旋锥齿轮建模软件所仿真出来的图形与理论一致．对该软件的应用做了简要的介绍。     

数控加工仿真中螺旋立铣刀的建模

针对现有数控加工仿真中物理仿真功能不准确问题，讨论了满足物理仿真要求的刀具建模理论和方法；阐述了螺旋立铣刀的建模过程；提出了统一的立铣刀轮廓模型、精确的切削刃表达方法和粗略的刀具表面模型；建立了不同截面螺旋线的通用方程；并用计算机语言加以实现．此模型可为切削加工仿真过程准确提取铣刀瞬时切削刃的长度、切削点的坐标和局部刀刃的几何形状．     

基于仿型测量数据的层切法数控加工

介绍一个集仿型加工、仿型测量、测量数据处理及数控加工一体化系统的结构、原理、功能及关键技术。依据不同的仿型测量方式连接成多面体模型,该多面体模型与层切平面求交,获得切削层轮廓,并在切削层内进行行切、环切轨迹规划。该方法可适用于多种仿型测量方式,并可用于复杂组合参数曲面数控加工的刀具轨迹生成。     

弧齿锥齿轮数控展成运动轨迹规划方法

基于弧齿锥齿轮的数控加工原理,根据产形轮和工件齿轮之间的展成运动,建立了可用于确定数控加工相关参数的弧齿锥齿轮齿面的数控展成数学模型,并论述了切齿加工需要满足的接触条件,在此基础上提出弧齿锥齿轮数控加工的轨迹规划方法,进而将该方法应用于自主研制的弧齿锥齿轮数控铣齿机中.对所提出的展成模型和轨迹规划方法的应用实例研究表明,该轨迹规划方法切实可行、有效,可用于弧齿锥齿轮的数控切齿加工控制.     

螺旋锥齿轮数控展成轨迹生成及直接插补算法

给出了螺旋锥齿轮五坐标NC展成加工运动和直接插补算法，该直接插补算法以NC原理上的最小步长逼近展成轨迹，可获最大展成运动精度，在综合考虑展成允许误差，机床动力特性及伺服驱动能力的基础上，给出了进给速度的限制修正及平滑处理算法，该算法可作为螺旋锥齿轮数控机床数控系统核心处理算法。     

基于VBA的格里森弧齿锥齿轮计算机辅助设计系统

弧齿锥齿轮几何形状复杂,参数多且计算繁琐。基于VBA开发了一套格里森弧齿锥齿轮的计算机辅助设计系统,可快速实现所有几何尺寸计算、强度计算、参数化绘制零件工作图、切齿参数计算等,大大提高了设计速度和准确性。讨论了系统的总体结构和主要功能。     

基于振动信号时域分析法的铣齿机故障诊断

高速干切数控螺旋锥齿轮铣齿机在铣齿加工过程中存在振动现象明显、稳定性差、加工精度低,所加工的工件齿面有振纹等技术问题。为了解决这些问题,通过对铣齿机的结构和切削受力进行分析,建立了铣齿机刀具主轴系统的振动模型。依据振动模型设计了基于铣齿机的振动测试实验方案;并完成了振动信号的采集。在信号处理中,为了从实验数据中解析出故障特征信息,采用了时域分析法中的波形诊断方法和数值分析诊断方法。根据振动信号的时域分析结果,得出了机床产生振动的根源,即机床主轴存在轻微的不平衡、主轴前轴承存在损伤和刚度不足的问题。研究结果为机床结构的优化设计提供了参考依据。     

螺旋锥齿轮四轴联动数控两刀法加工

国内普遍采用五刀法加工Gleason制的螺旋锥齿轮副,需要5道工序才能完成大轮和小轮的粗精切,机床生产效率低、调整时间长．为此,针对国产四轴联动数控铣齿机提出了两刀法加工原理,使用双面刀盘并利用刀盘中心的轨迹运动完成对小轮凸面的精加工．通过改变刀位的方法实现设计要求的齿长曲率,以达到较好的接触情况,并建立了螺旋锥齿轮两刀法数字化加工模型．最后分别利用齿面接触分析（TCA）和实验,与格里森单面刀盘五刀法加工进行对比,结果表明：两刀法减少了加工工序,加工时间可节约40％;虽然改变了小轮内刀直径,但可以灵活方便地通过轨迹运动实现齿长曲率,得到较好的接触情况．实验得到的齿面接触区与TCA分析结果基本相同．     

基于齿面参数化表示的准双曲面齿轮的设计

为了能将拟合齿面模型用于准双曲面齿轮的设计，采用加工仿真方法获得了齿面上离散型值点坐标数据，完成了齿面非均匀有理B样条的曲面拟合．依据准双曲面齿轮的主动设计原理，解决了在已知齿面的NURBS表示、齿面接触迹线和传动比函数的条件下来设计未知齿面的关键技术，给出了基于离散化齿坯模型的加工仿真算法，将齿面的接触分析问题转化成一个优化问题，从而构建了齿面接触分析模型，并在其中采用啮合点法线与啮合点间连线之间的夹角趋于0的条件替代了法线重合条件，研究结果表明，齿面的NURBS表示模型可以作为面向准双曲面齿轮设计与制造过程的统一模型，以该模型为基础，可以完成齿面设计、数控机床刀位数据生成和坐标测量路径规划等一系列重要工作。     

螺旋锥齿轮机床五轴联动数学模型创成算法

研究螺旋锥齿轮机床五轴联动数学模型创成新算法;通过空间运动等效转换,得到准双曲面齿轮加工由机械型机床向五轴联动机床转换的解析解公式;用麦克劳林级数拟合机床各轴的非线性运动方程,推导出螺旋锥齿轮制造最复杂的工艺方法即HFT(Hypoid format tilt)加工方法下螺旋锥齿轮机床五轴联动数学模型。由五轴联动运动方程在机床坐标系下虚拟制造准双曲面齿轮齿面与GLEASON公司的理论齿面进行比较,通过对比验证五轴联动数学模型的准确性与精度。研究结果表明:本文提出的螺旋锥齿轮机床五轴联动数学模型创成新算法原理正确,转换精度高。     

螺旋锥齿轮空间曲面NC加工插补误差分析

基于空间曲面共轭原理，建立螺旋锥齿轮的齿面矢量方程，由空间坐标系的变换，确定出刀具相对工件的位置和姿态，实现刀具与工件的相对运动，在综合考虑齿面形状、刀具形态及机床结构等因素的基础上，分析了五坐标螺旋锥齿轮面NC过程插补误差，建立考虑齿面NC插补误差的螺旋齿轮数控加工方法，计算结果与加工实验结果基本一致。     

高精度大轮幅小厚度弧齿圆锥齿轮的加工

将国产Y2280弧齿圆锥齿轮铣齿机与美国格里森800G相配,在采取合理工装、吊具的基础上,选用合理的切削参数,加工5级精度大轮幅、小厚度弧齿圆锥齿轮的新产品试制。