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。     

滚齿工艺和滚齿机调整对齿轮质量的影响

介绍了齿轮常用的加工方法——滚齿,分析了滚齿工艺及滚齿机调整对齿轮质量的影响。同时笔者从滚齿工艺和滚齿机调整的6个方面分析了提高齿轮质量的具体方法,指出了滚齿工艺、滚齿机调整方法对提高齿轮质量的重要性。     

滚齿加工中影响齿面粗糙度的原因及消除方法

系统介绍了在齿轮滚齿加工中，影响齿面粗糙度的各种原因及影响因素，通过对各种影响齿面粗糙度的原因分析，找出了滚齿加工中影响齿面粗糙度的原因及消除方法。     

基于电子齿轮箱非圆齿轮齿距误差补偿研究

文章针对非圆齿轮滚齿加工难以获得较高精度的问题,对非圆齿轮滚齿加工误差及其补偿方法进行研究。推导非圆齿轮滚齿加工数学模型,构建非圆齿轮滚齿加工电子齿轮箱运动控制模型,并从几何角度分析推导电子齿轮箱展成控制误差所引起的非圆齿轮齿距误差;根据构建的非圆齿轮齿距误差关系式,建立电子齿轮箱非圆齿轮齿距误差补偿控制器,添加到电子齿轮箱运动控制模型中,并通过仿真实验分析对比补偿前、后的控制效果。研究结果表明,该文方法能够有效地降低非圆齿轮齿距误差。     

影响轴齿轮滚齿加工精度原因分析

通过对轴齿轮滚齿加工精度的分析,找出影响滚齿加工精度的因素,以便提高滚齿加工质量。     

干式滚齿刀具的参数化设计及优化

对干式滚齿切削加工刀具的参数化设计及其优化设计进行了分析研究.以干式滚齿的滚刀为研究对象,以最高生产率为目标函数,建立了考虑机床、刀具、加工工艺等多种因素的限制为约束条件的滚刀结构参数及切削用量优化的数学模型,通过该模型中切削用量的变化实现了干式滚刀刀具结构的优化设计.开发了干式滚齿切削加工刀具的参数化设计及其优化设计的应用软件系统,并实现了干式滚刀零件图的绘制.     

一种零耦合滚齿全误差模型及其预测方法

为了降低滚齿全误差模型的求解难度,建立了机床误差模型与工件加工精度之间的映射关系,同时对滚齿加工误差进行准确辨识与预测,提出了一种将滚齿全误差模型分解为两个完全独立的子模型并进行协同计算的方法,可以提高滚齿全误差模型在误差辨识、预测中的可操作性。利用齐次坐标变换建立机床误差传递模型,依据共轭曲面的空间啮合特性,对滚齿加工理论齿廓进行了精确计算。利用齿廓误差的折算方法,将机床误差参量折算成齿廓误差,从而得到实际加工齿廓,通过对比,即可得到齿形、齿向、齿距等误差值,从而建立起了机床各误差参量与齿轮加工误差之间的完整映射关系。进一步在滚刀存在偏心的情况下进行直齿滚切实验,并将齿轮检测结果与文中模型的预测结果进行对比,表明该模型的计算结果与检测结果高度契合(相对误差≤5%),充分说明了该模型的正确性与实用性。滚齿加工误差的准确辨识与预测也使滚齿加工虚拟化成为可能,为构建机床信息物理系统模型和实现预测式制造提供了重要的技术支撑。     

渐开线齿轮的滚齿加工仿真及后处理研究

研究了滚齿加工的工作原理,分析了仿真加工的可行性。使用VB编程,实现了CATIA软件的二次开发,通过布尔差运算,完成了滚齿加工切削过程的仿真。研究了不同类型齿轮的加工实现方法,仿真加工了直齿轮和斜齿轮,以及正变位和负变位齿轮。对仿真加工得到的齿轮进行了齿面误差测量,测量结果表明仿真结果与理论齿形相比,误差控制在1μm以内。通过齿面重构,使得齿面缺陷得以修正,便于网格划分和接触分析,为后续有限元分析相关力学性能提供了高精度模型。     

余弦齿轮数控滚切加工研究

本文首先对滚齿加工的基本原理进行分析,为余弦齿廓齿轮的加工新技术研究奠定了运动学基础。其次运用空间啮合理论、离散数学和现代数值分析等方法,建立机床与齿坯间的空间位置关系坐标系,并编制相应软件进行加工仿真实验。     

滚切用量对齿面粗糙度影响规律的试验与分析

利用滚齿切削加工的正交试验和回归分析方法,探讨了滚齿切削用量对齿面粗糙度的影响规律,所得结果对滚齿加工具有一定的指导意义。     

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。     

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。     

插齿装置在滚齿机上的设计

本文提出了在大型滚齿机上设计专用工装插削大直径内齿轮的加工原理及其装置.对插齿装置进行研究和应用,并与传统加工方法进行比较.     

滚刀安装角的计算

通过对滚齿加工中滚刀安装角的分析，提出了用标准滚刀滚切标准齿轮、短齿圆柱齿轮及变位齿轮滚刀安装角的公式。并分析了滚刀安装角误差对被加工齿轮齿形精度的影响，经实践验证本公式在提高齿形精度方面取得了预期效果。     

滚齿机刀架振动规律探讨

通过滚齿加工的正交试验和回归分析方法，探讨了滚齿切削用量对刀架振动的影响规律，所得结果对滚齿加工具有一定的指导意义．     

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。     

通过基圆半径误差分析滚齿精度方法的探讨

通过基圆半径误差△r_0分析滚齿精度是生产实践中应用较广泛的方法。本文首先明确建立实际基圆和实际节圆的概念,并且列出它们之间的关系,在此基础上论证了滚齿时的实际基圆和实际节圆及按△r_0分析滚齿精度的计算方法和公式,并对几何偏心及工作台运动误差作了较为详细的推导。所得的结果有助于正确地寻找误差来源并采取有效的措施以提高滚齿精度。     

环纹滚刀的设计及试验研究

环纹滚刀可以实现高效率的径向进给滚齿加工。本文作者研制了环纹滚刀,分析了环纹滚刀的切削过程,并通过试验证明了径向进给滚齿法的高效性。     

活齿内齿轮铣齿方法的探讨

从选取合理的切削用量出发．设计了在滚齿机上加工活齿内齿轮的新的加工装置．给出了数控铣齿时铣刀直径的选择方法．     

实体滚切中硬齿面齿轮滚削力的测试研究

滚齿机上实体滚切中硬齿面齿轮是当前具有重大经济意义的一项加工技术。本文介绍了对硬度为HRC36～46(HB332～436)中硬齿面齿轮滚削力的测试结果,分析了各项切削条件变化对滚削力的影响,指出:HRC36～46中硬齿面齿轮的滚削力一般低于同材质软齿面齿轮的滚剖力,在此范围内,不同硬度齿面齿轮滚削力的变化幅度不大,但是,中硬齿面齿轮滚削力的梯度值大大超过同材质软齿面齿轮滚削力的梯度值,因此,滚切中硬齿面齿轮时更应注意滚齿过程的动载特性。测试结果表明:在合理的削切条件下,在普通滚齿机上实体滚切中硬齿面齿轮是完全可能的。