硬齿面刮削滚刀重磨齿形精度分析

为了保持硬齿面刮削滚刀重磨后的齿形精度,关键的问题是如何确定其前刀面重磨时的偏距数值,而根本的问题则是如何选用合适的铲磨工艺参数.本文用数学解析方法,可求得刮削滚刀前刀面上的侧刃方程、铲磨滚刀的砂轮廓形以及滚刀侧后刀面上各点的三维坐标,从而能得到按一定偏距数值重磨前刀面时侧刃上各点相对于滚刀基本蜗杆螺纹的位置偏差.那么用优选方法就可计算出在容许的偏差范围内各个铲磨工艺参数的数值。     

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.     

渐开线齿轮滚刀的铲磨

本文讨论渐开线齿轮滚刀的铲磨问题。严格地说,渐开线齿轮滚刀的基本蜗杆曲面应是渐开线螺旋面,其轴断面内的截线是一条中凸的曲线。但是这种螺旋面不可能用现有的铲齿机床加工出来,所以工程上常用轴断面截线为直母线的螺旋面来代替。在铲齿工序中,铲刀刃口具有一个径向运动,同时毛坯和铲刀作相对螺旋运动切出螺旋面.而在铲磨中,刀齿侧面为砂轮的包络曲面,这是两种工序的基本区别。本文证明了在铲磨中不可能获得准确的螺旋面.因为在铲磨情况下,标准后隙面的共轭曲面为一柱面,不可能用一个回转的砂轮曲面来代替.所以铲磨加工只能得到近似的曲面。毫无疑问,影响铲磨误差的主要因素在于砂轮与滚刀之间的接触线的位置和形状。这一因素中的最佳状况为,接触线位于后隙面上的水平直母线附近。这一直母线也即铲齿时的铲刀片刃口直线。于是就提出了这样的问题:如何找到砂轮轴线在空间的最佳位置以满足这一条件。设想一个单叶双曲面和滚刀螺旋面相交,交线之一为公共直母线。一般地说,两曲面之间必存在有另一交线。两交线之间为两个曲面的干涉区。改变单叶双曲面轴线的空间位置并调整其参数,可以使干涉区减为最小。当干涉区域缩到足够小时,这两个曲面可以认为是近似地沿直母线相切,这样最佳砂轮轴线位置就可以确定了。与铲磨精度有关的另一重要因素是滚刀后隙面上的包络区和成形区的分界。在铲磨中,砂轮的径向运动常受到限制,这是因为当其运动到某一位置时,在砂轮外圆和第二刀齿刃口之间会发生干涉。这一位置是砂轮运动的最终位置。这时,留在滚刀后隙面上的剩余区域是成形区。成形区保留了砂轮原有的形状,所以完全失去了所需的精度。就这一问题,本文也作了一些讨论。     

大负(正)前角齿轮滚刀铲磨砂轮的廓形计算

本文从铲磨滚刀时,滚刀和砂轮的相对运动关系出发,应用“共轭曲面原理”推导出计算r(?)0°的滚刀铲磨砂轮的廓形所需公式。只要给出切削刃方程,无论是何种类型的齿轮滚刀,蜗轮滚刀和花键滚刀等,均可使用本公式,这对于某些很难写出侧铲面方程的滚刀(如r(?)0°的滾刀)就显得极为方便。文中最后给出了常用滚刀的切削刃方程。     

可控二级啮合特性的蜗轮滚刀设计

圆柱蜗轮副的承载能力与蜗轮副齿面的失配方式和失配量密切相关。本文给出了失配蜗轮副齿面接触特性的计算方法,并在此基础上制定了控制齿面接触特性及对蜗轮滚刀的设计和安装参数进行优化综合的计算方法.按照本文所述方法设计的滚刀,不仅可以完全无除修磨蜗杆这一费工费时的旧工艺,得到具有良好的啮合特性和很低的误差敏感性的蜗轮副,还可以使滚刀在允许的重磨范围内使用时,除了接触区的宽度略有变化外,蜗轮副的运动平稳性和接触区位置基本保持不变.由于不修磨蜗杆,蜗轮副可以完全互换.     

铲磨工艺参数对畸变影响的研究

铲磨加工是制造齿轮滚刀的最后一道关键工序。因此铲磨加工必须使切削刃在设计所要求的滚刀基础蜗杆表面上的位置保持高度精确。而且在重磨前后仍保持其位置不变。这是对齿轮滚刀的最基本要求。本文主要从制造方法下手研究,也就是从制造滚刀的最后一道关键工序铲磨加工入手,分析研究铲磨加工中各工艺参数对齿轮滚刀的精度及精度寿命的影响规律。也就是设法解决滚刀的重磨长度,让它用到报废之前都能保持原来的精度。本课题就是针对这一问题进行研究的。     

精确设计非渐开线齿轮滚刀基本蜗杆的简易方法

本文应用平面啮合原理精确设计各种非渐开线齿轮滚刀的基本蜗杆,提出并应用啮合线的投影原理从工件齿轮端截面的啮合线直接求得刀具蜗杆的端面齿形,而不必求出媒介齿条的齿形,方法很简单,还从啮合线的投影原理简明而形象地证明了一对螺旋齿轮直接啮合过程的啮合线是一条垂直于齿向的平面曲线。     

指状锥面二次包络圆柱蜗杆传动蜗轮滚刀的研制

根据指状锥面包络蜗轮滚刀的成形原理,推导出蜗轮滚刀基本蜗杆螺旋面方程,计算了滚刀的法向齿形坐标数据并绘出图形,据此设计制造的蜗轮滚刀性能良好.     

负前角硬质合金齿轮滚刀齿形精度保持性的研究

负前角硬质合金齿轮滚刀具有曲线刀刃，提高其齿形精度保持性比具有直线刀刃的普通齿轮滚刀更复杂、更困难。针对负前角硬质合金齿轮滚刀齿侧面铲磨畸变的特点，提出了一种使用新型凸轮曲线的变Ｋ值铲磨工艺，并优化设计了相应的新型变Ｋ值凸轮，在生产中进行了实验验证。该工艺具有操作简单、使用方便、精度稳定等优点。     

大模数硬齿面高精度滚剃刀的齿形制造

在进行大模数硬齿面高精度滚剃刀的研制中,将圆弧拟合的方法用于渐开线蜗杆的齿形制造,可以提高滚剃刀渐开线的齿形精度。本文采用圆弧拟合大模数滚剃刀渐开线蜗杆法截面齿形曲线,进行了渐开线蜗杆法截面齿形计算及圆弧拟合误差的分析计算,并采用计算机进行优化计算,将理论造型误差控制在0.7μm以下;通过对滚剃刀渐开线蜗杆的圆磨,使滚剃刀的齿形制造精度在AA级的水平上进一步提高,从而有效地保证了滚剃刀渐开线的齿形精度。该方法在使用中简单易行,为精度级渐开线蜗杆的制造提供了新方法。     

滚刀齿形铲磨砂轮廓形计算的分段折线逼近法

本文根据反共轭原理,提出了分段折线逼近滚刀齿形铲磨砂轮廓形的数值计算方法。该方法能够正确解决滚刀铲磨砂轮轴向廓形的设计问题,而且在微型机上就能实现。     

直廓金刚石滚轮修整蜗杆砂轮的截形误差精确计算

用直廓截形代替金刚石滚轮理论截形的偏差影响精密蜗杆砂轮截形修整精度。分析了金刚石滚轮修整蜗杆砂轮的方法,建立了蜗杆砂轮修整数学模型,依据空间啮合理论和蜗杆砂轮螺旋面方程,计算金刚石滚轮理论截形。对该理论截形进行直线拟合,计算了拟合直线与理论截形之间的拟合误差及拟合误差对蜗杆砂轮法截面廓形的影响。对一种单头蜗杆砂轮的精密修整进行截形和误差计算,分析了蜗杆砂轮直径与金刚石滚轮直径大小对蜗杆砂轮法截面修整误差的影响。结果表明：修整误差值随着蜗杆砂轮直径、金刚石滚轮直径的减小而增大,金刚石滚轮直径对修整误差影响较小。验证了直廓金刚石滚轮修整蜗杆砂轮的可行性,可用于指导确定蜗杆砂轮修整工艺。     

修磨轮双自由度修磨圆柱蜗杆齿形的异变分析

介绍一种精修磨圆柱蜗杆的新方法 ,即用高精度的渐开线齿轮形超硬修磨轮对圆柱蜗杆进行双自由度精修磨 .理论分析表明 ,修磨后的蜗杆齿面形状为 ZI蜗杆齿形 ,且在一定条件下 ,也可得到 ZA蜗杆齿形 .该方法也可用于精加工其它齿形的蜗杆 ,且操作简便 ,成本低 ,易于推广应用     

基于ANSYS的矩形截面等强度悬臂梁的设计

由于工程中所使用的承受均布载荷的等截面积悬臂梁并不经济,使用ANSYS对受均布载荷变截面矩形悬臂梁进行等强度分析设计,使得矩形截面梁的体积在强度允许范围内达到最小,从而可以避免材料的浪费,有工程的实用价值和现实意义。     

蜗轮滚刀设计思想与制造方法的偏差分析

采用空间啮合原理使用微机对蜗轮滚刀的精加工工序——铲磨进行模似计算,分析结果认为:当前蜗轮滚刀齿侧面的铲磨工艺由于砂轮的曲率半径较大,造成干涉,使滚刀齿侧面产生畸变。从而使大前角蜗轮刀的刃形产生原理误差,建议采用指状砂轮径向铲磨工艺与直接测量刀具切削刃形精度的方法解决这一问题,该思想适用于法向直廊蜗轮滚刀及齿轮滚刀的径向铲磨工艺。     

倾斜式双滚子包络环面蜗杆传动几何特性分析

为消除环面蜗杆传动齿侧间隙,提出倾斜式双滚子包络环面蜗杆传动,采取双排滚子错位布置,且滚子轴线与蜗轮径向倾斜一定角度. 阐述了倾斜式双滚子包络环面蜗杆传动的工作原理,依据空间齿轮啮合理论和微分几何理论,采用运动学法建立了蜗杆副的静态坐标系及活动坐标系,推导了该新型环面蜗杆齿面方程,并导出了该传动的蜗杆轴向截面齿廓方程、法向截面齿廓方程、一界函数、螺旋升角等几何特性相关的方程及计算公式,分析了滚柱半径R、滚柱偏距c₂、倾斜角γ等啮合参数对蜗杆几何特性的影响. 结果表明:该新型传动蜗杆喉部齿廓非常接近直线,蜗杆不会发生根切和齿顶变尖现象. 要使该传动保持良好的几何特性,R不宜超过12 mm,c₂在5~9 mm之间,γ在18°~25°之间.      

基于Radon变换与灰度投影积分极值方法的矩形检测

针对现有的矩形检测方法存在计算量大、检测精度不足等问题,提出基于Radon变换(Radon Transform,RT)与灰度投影积分极值(Gray Projection Integral Extreme Value,GPIEV)方法相结合的矩形快速检测方法,该方法运用Radon变换在小角度搜索范围内对矩形图像进行快速准确的旋转校正,随后对校正后的图像的垂直和水平方向使用灰度投影积分极值方法确定矩形2对平行直线位置,完成矩形的角度快速校正与重构。该检测方法利用了Radon变换对直线倾斜角度检测的准确性和灰度投影积分极值方法检测直线的准确性,弥补了这两种方法各自的不足。实验结果表明,该检测方法可应用在矩形等规则平面的几何图形检测识别中,检测精度高,且检测速度快。     

双导程蜗杆机构的啮合区和齿形角

普通蜗杆机构磨损后产生的齿侧间隙难以调整,要求调整齿侧间隙则必然使机构的结构复杂化。采用双导程蜗杆机构,可以通过改变双导程蜗杆的轴向位置来达到调整蜗杆机构齿侧间隙的目的。本文指出双导程机构不是两个不同模数的蜗杆机构的简单组合,其实质是一种复合的相对变位蜗杆机构。这种传动的问题应当用蜗杆传动的变位理论去解决。本文指出了传动中啮合区的偏移和计算啮合区的方法。分析了两种齿形角的设计方法以及应用的范围,不同的齿形角会得到不同的啮合特性,这是生产中希望解决的问题。     

ZC_1蜗杆滚刀的刃廓曲线

本文以齿轮啮合原理为依据,用圆环面包络圆柱蜗杆(ZC_1蜗杆)螺旋面的一种特殊表达式,导出了ZC_1蜗杆刀的刃廓曲线的求解公式。该方法可以推广到其它圆柱蜗杆滚刀的刃廓曲线求解公式的推导。     

端点预搜索的Freeman直线段识别算法

直线段提取对于数字图像中规则目标的形状分析、识别来说是一个基本且必要的前期信息提取步骤.本文提出了一种以角点充当直线段的端点,在得到直线段端点和直线段主次方向基础上使用Freeman准则对直线段进行扫描.由于在直线段搜索前已经获取了直线段端点的位置信息,因此该算法能够高速准确地对直线段进行扫描,具有较强的抗噪声能力.实验结果验证了该算法的有效性,并且该算法对较粗直线段也具有良好的检测能力.