展成法磨削齿轮渐开螺旋面的理论验证

根据展成法磨齿工作原理和齿轮啮合原理,利用齿形法线法,从齿形方程和渐开螺旋面两个方面对锥面砂轮磨齿机正确磨削斜齿圆柱齿轮渐开螺旋面进行了理论验证,该验证方法及推导过程有助于理解采用齿条形刀具磨削齿轮的原理,同时为该加工方法提供了相应的理论基础.     

变距蜗杆螺旋面的加工原理及磨削加工可行性研究

本文根据“空间啮合理论”求出了EQ140转向机变距蜗杆螺旋面方程式、蜗杆各传动特性参数以及蜗杆轴截形表达式,并在计算机上计算了它们的数值.本文还从理论上探讨了用圆盘砂轮磨削蜗杆螺旋面的工艺可行性,以动态的观点讨论了空间曲面的拟合,用“数值逼近”的方法研究了磨削蜗杆的精度,确定了砂轮曲面状形.     

圆柱螺旋面成形磨削加工CAD/CAM研究

分析了等升程圆柱螺旋面加工方法存在的问题。通过对螺旋面成形磨削加工原理研究,提出利用现有磨床及CNC数控砂轮修整技术实现磨削加工的解决方案及系统控制策略;针对成形磨削加工的特点及关键技术,提出系统的体系结构并开发出一套可用于螺旋面成形磨削加工的CAD/CAM系统;给出磨削加工与修整过程控制方法,实现了圆柱螺旋面高速高精度加工。     

线面共轭法计算回转刀具廓形及其包络面

线面共轭法是一种简化的计算方法,用于计算加工一些特殊曲面如螺旋面、铲磨面的回转刀具廓形及其包络面.根据被加工曲面上的一条已识曲线和拟定的加工运动,文中提出了计算回转刀具廓形及其被加工曲面的数学模型.     

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。     

浅析PCD刀具的砂轮磨削问题

文章介绍了PCD刀具的砂轮磨削加工工工艺，提出了PCD刀具的砂轮磨削加工特点，重点总结出了影响PCD刀具金刚石砂轮刃磨质量的因素。     

蜗杆砂轮曲面与面齿轮齿面的对应关系

研究蜗杆砂轮磨削面齿轮的原理与方法。利用产形插齿刀作为中间曲面,通过计算面齿轮和插齿刀、插齿刀与蜗杆砂轮的接触线,得到蜗杆砂轮和面齿轮处于不同加工位置的接触点计算方法,给出蜗杆砂轮磨削面与面齿轮齿面对应关系模型,在VERICUT仿真软件中对蜗杆砂轮磨削面齿轮的方法进行仿真验证。研究结果表明:利用蜗杆砂轮磨削面齿轮齿面的关系模型可分析加工过程中面齿轮齿面对应的蜗杆砂轮工作曲面位置,为通过修整蜗杆砂轮对面齿轮齿面制造误差进行补偿修正提供技术基础。     

基于电火花线切割的麻花钻后刀面螺旋面法刃磨装置研究

在分析麻花钻螺旋面刃磨方法以及麻花钻后刀面为直纹面的基础上,提出了以电火花线切割法来取代传统砂轮刃磨的新方法,并设计出刃磨装置。该装置结构简单,刃磨容易,与现有砂轮刃磨法相比,无磨削力,无磨削烧伤,能刃磨高硬度金属材料、更小尺寸规格的麻花钻。     

大导程滚珠丝杠副螺母加工中砂轮截形理论分析

通过对大导程滚珠丝杠螺母加工进行分析,根据螺旋面加工和齿形啮合原理及其加工工艺建立了相应数学模型,推导出砂轮截形的计算公式;采用数值计算方法并使用Matlab数学软件求解砂轮截形参数,进一步得到砂轮修整器靠模板的参数,通过实例求解砂轮截形及其影响因素.结果表明:该砂轮截形计算方法可使螺母滚道法向截形保持哥特式弧线形状,满足生产要求.     

电镀开槽砂轮性能的初步探讨

电镀开槽砂轮是最近研制戍的新型磨削硬质合金刀具的砂轮。它具有磨削效率高、磨削温度低、价格便宜的特点,砂轮相当耐用,可大大改善磨刀的劳动操作条件。 本文介绍了对这种砂轮的性能进行磨削实验的结果,说明磨削温度、金属的磨除量与砂轮速度的关系。指出这种砂轮适于低速磨削,一般磨削速度为3～5米/秒。 最后用间断磨削的原理,对砂轮开槽的作用,以及它对砂轮性能的影响进行了分析。     

砂轮修整误差对数控成形磨齿加工精度的影响

基于曲面包络理论建立砂轮修整误差影响下的实际砂轮曲面的数学模型,然后求解实际磨削齿面的端面廓形并评价其与设计廓形的偏差,考察各个砂轮修整误差对磨齿精度的影响。在数控成形磨齿机上进行了磨削实验并用三坐标测量仪测量磨削后的齿轮。测量结果显示齿廓精度达到了4级(ISO 1328-1—1997)。     

成形磨削用组合式定直径砂轮的研制

本文介绍了成形磨削圆柱斜齿轮时,砂轮磨损和修正所引起的直径减小量对齿形加工精度的影响,提出了采用定直径砂轮磨削的新方法,并在国内外开槽砂轮和爪式卡盘研究与实践的基础上,结合国内的现行生产条件设计和试制了两种组合式静态调整的定直径砂轮。经过对其静、动态特性的理论分析和与整体砂轮作比较的磨削性能试验证明,定直径砂轮除在刚度、强度、磨齿精度和表面质量等方面都可以达到与整体砂轮相同的性能外,还具有直径可精确补偿和比整体砂轮磨削率高、磨削热低等特点。因此可以认为,定直径砂轮的研制和应用将为提高斜齿轮成形磨削精度提供一个有效而经济的新方法,并为解决类似一些对砂轮直径变化有要求的高精度曲面磨削加工在工艺上开辟一个新的途径。     

基于曲率的自适应曲面数控磨削

利用等包络迹高度控制砂轮行走路径,实现了曲面的自适应数控成型磨削,以提高曲面的磨削效率.首先,根据曲面曲率建立自适应数控成型磨削的数控模式,然后,在比较等间距行走的数控磨削方式的基础上分析曲面曲率不同的成型磨削特征,最后,进行数控成型磨削试验和检测加工曲面的成形误差,验证该自适应数控成型磨削方法的有效性.分析结果表明,利用移动磨削点的包络成型磨削可以减小砂轮磨损对加工精度的影响.此外,等包络迹高度行走的数控磨削可以根据曲面曲率调节行走路经的间距,实现自适应磨削加工,提高曲面的加工效率,而且在加工曲率较大且提高加工精度时可以较大幅度地减少砂轮行走步数.试验结果表明,当等包络迹高度小至1μm时可以形成光顺的加工曲面,在100mm×40mm范围内形状误差PV值可以达到0.285mm.     

螺杆转子成形磨削用砂轮廓形的包络-像素设计方法

针对双螺杆压缩机核心部件螺杆转子的高效高精制造问题,提出一种基于包络-像素法的螺杆转子成形磨削用砂轮廓形的设计方法,能够在图形空间高效完成螺杆转子成形磨削用砂轮廓形的设计。该方法结合计算机图形学与啮合原理相关理论,建立了螺杆转子与砂轮之间包络运动形成的扫掠面模型,基于Bresenham算法用指定的颜色点亮最佳逼近像素点,通过边界跟踪方法依次分段提取边界像素点,得到精准的成形砂轮廓形数据。通过与传统解析包络法的对比以及实际磨削试验,结果表明,包络-像素法与解析包络法生成的成形砂轮廓形偏差在±0.003mm,加工转子误差在±0.01mm,可以满足实际工业应用。另外,包络-像素法可避免传统啮合运动共轭曲面的接触线计算中存在求解非线性方程复杂、异常解和人工干预等不足,为计算机图形学技术在螺旋面刀具廓形设计应用提供新思路,亦适用于齿轮、蜗杆、铣刀等类似共轭产品的设计。     

异心辅助球面法求两曲面交线

本文应用异心辅助球面法对两相交曲面之一不是回转体(另一曲面为回转体)，其交线的求解问题进行了研究．利用这种方法，可以解决辅助平面法与同心辅助球面法不能解决的两曲面相交交线的求解问题。     

砂轮不平衡量相位的在线测量系统

针对回转体不平衡量的相位．提出了一种回转体不平衡量相位在线测量的新方法，并在磨床上对砂轮不平衡量的相位进行了在线测量。系统具有简单、测量精度高等优点，对回转体的平衡具有十分重要的意义。     

普通车床螺纹车削常见故障及解决方法

在机械制造业中,带螺纹的零件应用十分广泛。用车削的方法加工螺纹是目前常用的加工方法。在普通车床上车削标准螺纹,车床主轴与刀具之间必须保持严格的运动关系:即主轴每转一转(即工件每转一转),刀具应均匀地移动一个(工件的)导程的距离。它们的运动关系是这样保证的:主轴带着工件一起转动,主轴的运动经交换齿轮传到进给箱;由进给箱变速后(主要是为了获得各种螺距)再传给丝杠;由丝杠和溜板箱上的开合螺母配合带动刀架作直线移动,这样工件的转动和刀具的移动都是通过主轴的带动来实现的,从而保证了刀具和工件之间严格的运动关系。在实际车削螺纹时,由于各种原因,造成主轴到刀具之间的运动在某一环节出现问题,引起车削螺纹时产生故障,影响正常生产,这时应及时加以解决。     

聚晶金刚石复合片非脆性去除磨削机理研究

聚晶金刚石(polycrystalline diamond,PCD)的磨削是PCD刀具制造中的关键环节,磨削参数的变化影响PCD的去除方式,进而决定刀具的切削性能.通过扫描电镜观察分析腐蚀后的PCD磨削表面微观形貌,研究了金刚石砂轮磨削PCD中的刻划作用、滑擦作用和热化学反应等非脆性去除机理,及其与磨削参数的关系.结果表明:刻划作用仅在砂轮磨粒较锋利时产生作用,多存在于湿磨初期;砂轮磨钝后,滑擦作用和热化学反应是PCD的主要去除方式,且滑擦作用与热化学反应同时发生.通过设计一组特殊磨削试验,间接证明了磨削后的PCD表面存在由热化学反应产生的软化层.     

陶瓷刀片的磨削方法和数学模型

提出了两轴联动磨削陶瓷刀片的方法，并给出了典型刀片数学模型的推导过程。磨削刀片过渡圆弧时，过渡圆弧的回转中心到砂轮面的距离必须恒等于过渡圆弧的半径，磨削过渡圆弧的复合运动要保持过渡圆弧的回转中心沿平行于砂轮面的直线运动；刀片的回转中心沿垂直于砂轮面的直线运动。根据该复合运动推导出各种刀片过渡圆孤的数学模型。所开发的陶瓷刀片数控加工系统，可以对不同形状的陶瓷刀片的周边进行磨削加工，这种加工方法具有较强的柔性生产能力和更高的生产效率。实际生产表明，用此方法加工的刀片精度非常高，完全能满足设计的要求。     

ZA型蜗杆成形磨削技术研究

针对阿基米德蜗杆(ZA型蜗杆)磨削加工的要求,建立了阿基米德蜗杆磨削加工的数学模型,根据CNC砂轮修整器的成形原理,推导了磨削用砂轮截形的计算方法,利用MATLAB计算得到砂轮回转面的截形,在带有CNC砂轮修整器的数控螺纹磨床上实现了蜗杆的磨削试验。试验证明,该方法稳定提升了蜗杆的磨削精度,而且操作简单。