任意扭曲直纹面叶轮数控侧铣刀位计算与误差分析

提出了一种计算数控侧铣任意扭曲直纹面叶轮刀位数据的新方法：沿直纹面母线两端点的法矢量偏置一定距离得到2个点，以这2个偏置点所在的直线作为刀轴方向，并使母线两端点到刀轴的距离为刀具半径，推导出了在利用圆柱铣刀侧铣直纹面时刀具与曲面切触线的方程以及加工误差的计算方法，并以计算实例验证了该算法的正确性．这种加工方法使直纹面2条基线的加工误差为0，适合于沿直纹面叶片高度方向分层加工，分层加工后相邻走刀的残留高度理论值为0．     

计算机辅助加工直纹面的新方法

提出了２种加工直纹面的新方法．其中第１种方法通过调整直纹面上母线方向的变化规律，使之成为可展面，以便在加工中获得无脊棱的光滑曲面；第２种方法用偏置柱面或锥面铣刀的轴线来避免干涉，并用最小偏置角的原理来减少脊棱高度．这２种方法都可以利用线性回转面来加工，并获得较高的精度．第１种方法主要适用于直母线单位向量的导数比较贴近于切平面，扭曲较小的直纹面；第２种方法用途更广，但加工面上略有脊棱     

附属于已知曲线的直线族所构成的直纹面可展的条件

一条曲线的法线族所构成的直纹面可展的条件为人们所已知。本文利用三角函数法,给出了一条曲线的密切面上的直线族、从切面上的直线族及一般的附属于已知曲线的直线族所构成的直纹面可展的充要条件。     

基于固定边界的直纹面构造近似可展曲面

对边界固定直纹面提出用重新参数化边界曲线的方法来提高直纹面的可展程度。首先对一类边界曲线为二次的直纹面，证明了用一次有理函数重新参数化边界曲线可以使直纹面真正可展，然后对其他的边界曲线分别为二次和三次的直纹面，给出了衡量其可展程度的目标函数，并用牛顿迭代法求出使目标函数极小的一次有理函数，用求得的一次有理函数来重新参数化边界曲线使直纹面实现近似可展。最后通过改进方法，对一些特殊情况引入了分段的一次有理函数来重新参数化边界曲线，使得直纹面的可展程度有了进一步提高。     

可展曲面及其母线的正交轨线

这篇小文是从直纹面母线及其正交轨线的角度研究直纹面成为可展曲面的条件,得到了一些有益的结果,同时对于可展曲面母线的正交轨线也作了讨论。     

二次曲面直母线的运动性质和直纹面的模型制作

<正> 空间解析几何告诉我们,二次曲面中的单叶双曲面和双曲抛物面都是直纹面,它们都有μ、ν两族直母线,曲面由一族直线构成,本来就是一件饶有趣味的事情,通过对构成这些直纹面的直线族的性质和运动规律作深入地讨论,最后将直纹面的模型做出来,就更有兴趣了。对于这个问题,笔者认为要从下列四个方面搞清楚,才能使这部份知识趋于系统和完整。这四个方面是:     

直纹面数控侧铣加工算法的研究

针对直纹面叶片的侧铣数控加工,在分析现有加工方法的基础上,提出一种动点滑动寻求最优的刀轴矢量计算方法。通过对三种加工控制方法进行加工误差综合对比与数据分析,得出结果表明所建立的刀轴矢量优化方法正确有效,可明显减小加工中的误差,为进一步提高直纹面叶片加工精度和完善加工工艺奠定了理论基础。     

直纹面整体叶轮展成电解加工关键问题研究

分析了整体叶轮的加工现状及具有直纹型面叶片整体叶轮的展成电解加工运动和数据处理方法;给出了数控展成加工多轴联动的实现原理及编程参数的计算方法,编写了计算机辅助编程软件,生成了用于实际加工的数控指令,并通过加工试验生产出了合格零件且在航空发动机中装机使用。     

可展直纹面面齿轮传动的承载接触分析

为了研究可展直纹面面齿轮的承载接触特性，从而说明其与传统齿面的差异，建立了正交直齿面齿轮的可展直纹面表达式，因其相对传统齿面的偏差为微观量，为满足局部共轭条件，对该直纹面进行了双向修形，并令其与标准渐开线圆柱齿轮啮合；基于齿面接触分析和有限元承载接触分析，对比研究了两种传动比的修形直纹面和传统齿面的主曲率、几何(空载)接触特性、承载接触特性，结果表明：传动比较大时该直纹面与传统齿面具有几乎相同的几何特征与承载特性，传动比较小时边缘接触使得接触和弯曲应力大幅增加。因此，传动比较大时可展直纹面可替代传统齿面，提高其可加工性；将所提有限元法获得的传统齿面结果与文献实验结果进行了对比，结果表明：齿面接触应力、面齿轮齿根弯曲应力、圆柱齿轮齿根弯曲应力误差率分别为2.17%、12.33%、3.97%,满足计算精度要求，证明了所提计算方法的可靠性。     

基于母线Klein像性质的直纹面重构

通过分析直纹面及其母线的Klein像性质,提出了平面、圆柱面、圆锥面、单叶双曲面、双曲抛物面和螺旋面六种特殊直纹面的类型判定和重构算法．该算法也可用于以特殊直纹面逼近一般直纹面．这些算法均已在逆向工程系统MIMDFM中实现,并取得了良好的应用效果．     

复杂曲面工件的数控加工──CA141汽车6102型发动机活塞裙部曲面加工的研究

本文针对CA141汽车6102型发动机活塞裙部曲面的数控加工问题对复杂曲面零件的数控加工问题进行了理论研究和试验研究．使用“三次样条插值法”、“牛顿分段插值法”、“拉哥朗日分段插值法”等数学方法建立了零件加工面的数学模型以及刀具刀尖加工轨迹的数学模型,并进行了误差分析及比较．在理论建模的基础上进行数控切削试验,从而得出一些复杂曲面工件数控加工的结论．     

自由曲面CNC高速高精加工

介绍了在ＣＮＣ系统上实现自由曲面加工运动轨迹直接插补控制的原理、方法与取得的成果，使ＣＮＣ系统具有对工程曲面的直接加工和工艺参数的修改适应能力与高速高精加工性能，直接使用类ＡＰＴ的高级语言，大大简化零件程序信息和加工辅助工作，使曲面精加工经济而高效．     

离散数据回转面的计算机绘制

对由离散数据给出的回转面的计算机绘制进行了探讨，提出了一种消除隐线的新方法，可对由任意平面曲线形成的回转面直接进行消隐。     

圆柱形工件素线在线测量新方法

本文对现行的双测头等截距测量直线度理论进行了深入的研究。在此基础上，提出了一种圆柱形工件素线直线度误差在线测量的新方法。该法不仅可分离机械加工系统的运动误差，而且能分离刀具作用力引起的工件弹性变形信号。因而大大提高了素线的在线测量精度。     

蜗杆砂轮磨削斜齿轮时的构型原理及误差特征

渐开线螺旋面是工程上广泛应用的廓面之一,其上存在四族特征线:渐开线、螺旋线、直母线及接触迹。基于渐开线螺旋面上的特征线族,研究了蜗杆砂轮磨齿机磨削渐开线斜齿轮廓面的构型原理,并进行了误差特征分析。     

误差补偿技术在直廓环面蜗杆高精度加工中的应用

针对如何在普通滚齿机上低成本地提高直廓环面蜗杆加工精度的问题，通过采用三坐标测量机对实际齿面进步坐标测量，由所得的测量结果与理论的蜗杆齿面进行比较分析，找出机床加工参数的调整误差，根据所得机床调整参数误差并基于误差补偿原理修正机床调整参数，从而明显地提高了直廓环面蜗杆的加工精度，同时，在保证有充足测点的条件下，只需沿着工件表面的一条螺旋线进行测量，使可较为准确地诊断出机床加工参数的调整误差，从而提高了蜗杆的检测效率。     

20钢液压缸内壁镗滚工艺

针对液压缸内表面加工工艺及影响其表面粗糙度的滚压余量等方面进行了分析和研究,并通过实验得出一种易于推广的、可显著提高生产率的、降低成本的液压缸新的生产加工工艺.     

六氟化硫中电极表面粗糙度效应的新模型

本文根据对机加工电极表面轮廓的测量,提出一个新的表面粗糙度模型.这一模型具有三个独立参数,因而比以往的模型更为合理.用模拟电荷法和流注击穿判据可以方便地算得机加工形成的表面粗糙度对SF_6气体放电的影响.本文的两种试样电极的实验结果与模型计算曲线吻合良好,这说明在工程气压范围内,机加工形成的表面粗糙度对SF_6气体介质强度的影响,可以通过模型计算预测.