提高单头蜗轮滚刀齿面造型精度的一个数值仿真方法

本文剖折了铲磨单头蜗轮滚刀齿面的数学机理,建立了齿面造型过程的仿真数学模型,并进行了数值仿真计算。数值仿真结果表明,该模型是可靠的,可直接用于实际加工。     

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.     

硬质合金滚刀在生产中的推广与应用

论述了硬齿面齿轮的特点、加工工艺过程，硬质合金滚刀的结构和切削原理以及硬质舍金滚刀在加工硬齿面齿轮方面的优越性，分析了应用硬质合金滚刀带来的经济效益，指出硬质舍金滚刀在生产中具有广泛的推广应用价值。     

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。     

等高螺旋锥齿轮接触的计算机模拟及有限元分析

阐述了等高齿螺旋锥齿轮在Pro／E中的建模方法，简述锥齿轮参数化造型的一般步骤。本文又叙述了齿轮接触的有限元法分析理论，模型的导入与仿真分析，查看轮齿的应力分布，检验产品模拟设计质量，从而更加简便、快捷进行等高齿螺旋锥齿轮的设计。     

螺旋槽滚刀轴向剖面齿形之变化及计算

螺旋槽滚刀在径向铲齿后，轴向剖面齿形将发生变化。本文根据铲背造形原理，阐明了变化的原因与规律，并推导出齿形角和齿顶斜角的计算公式。     

中硬齿面齿轮的刮削工艺

介绍了中硬齿面齿轮的刮削工艺，叙述了用硬质合金滚刀对齿面进行刮削加工的工艺参数选择原则及刮削要点。     

球形滚刀铲齿的探讨

阐述了球形滚刀的铲齿原理．导出了每转铲切次数、滚刀侧后面螺旋参数和侧后角的计算公式．实践证明．应用这些公式的计算结果满足使用要求．可供球形滚刀设计制造时参考．     

弧齿锥齿轮螺旋变性展成法及其轮齿接触分析

提出了一种新型螺旋锥齿轮加工方法——螺旋变性展成法.该方法大轮采用展成法加工,小轮采用螺旋变性法加工.分析并归纳了传统展成法中对角线接触现象的成因,建立了螺旋变性展成法刀盘压力角求解的几何模型,阐释了螺旋变性展成法消除对角线接触的原理.结合机床运动,分析螺旋变性展成法加工弧齿锥齿轮的齿面展成过程.依据齿轮啮合原理,获得小轮和大轮的齿面方程,据此模型开展轮齿接触分析,并与传统展成法作了对比分析.最后根据该方法以弧齿锥齿轮副进行啮合仿真和切齿试验,仿真结果及滚检试验结果表明,采用螺旋变性展成法加工螺旋锥齿轮副可从理论上消除接触区呈对角线接触的现象,能有效改善齿面接触质量.     

基于更新Kriging模型的双重螺旋法加工齿面的重构方法

针对双重螺旋法加工的螺旋锥齿轮采用常用样条曲线重构误差较大、影响啮合仿真精度的问题,基于更新Kriging模型提出一种提高齿面重构精度的方法。根据双重螺旋法成型原理,推导大、小轮齿面方程,由此提取出小轮齿面的型值点,并对其归一化,然后基于高斯核的Kriging模型进行重构,以复相关系数为约束条件,评判重构结果、更新样本点集,通过循环Kriging模型得到控制顶点,最后通过蒙面法重构齿面。以双重螺旋法加工的螺旋锥齿轮小轮齿面为例,比较基于更新Kriging模型的重构方法与常用样条曲线所建模型的重构精度。研究结果表明:更新Kriging模型提高了齿面重构精度。     

阿基米德基本蜗杆齿轮滚刀的偏差分析

针对齿轮加工中的齿轮滚刀造成所加工齿轮副接触精度较低,直接影响到齿轮传动的平稳性问题,经过对滚刀齿廓的造型工艺出现的偏差进行分析研究,找出产生偏差的原因,提出了使用新型刀具材料,采用铲削工艺来取代一直沿用的铲磨工艺可对齿轮滚刀进行精加工,从而使齿轮滚刀的设计方法和加工方法在造型原理上相一致,以达到提高齿轮滚刀制造精度的目的。     

微小型单头错齿滚刀滚齿切削过程建模与仿真

根据空间齿轮啮合原理,建立了微小型新结构齿轮滚刀-单头错齿滚刀的滚齿过程数学模型;以单个齿槽为研究对象,借助CAD环境的布尔运算功能,仿真了滚刀每个刀齿在其展成位置处产生的未变形切屑的实体几何形状以及瞬时齿槽的实体几何形状;将CAD环境中产生的瞬时齿槽导入DEFORM-3D,仿真了典型刀齿滚切齿轮齿槽时的切屑形成和流动机理,得到了每一瞬时刀齿与齿坯上的等效应力分布图.      

阿基米德基本蜗杆齿轮滚刀的偏差分析

针对齿轮加工中的齿轮滚刀造成所加工齿轮副接触精度较低,直接影响到齿轮传动的平稳性问题,经过对滚刀齿廓的造型工艺出现的偏差进行分析研究,找出产生偏差的原因,提出了使用新型刀具材料,采用铲削工艺来取代一直沿用的铲磨工艺可对齿轮滚刀进行精加工,从而使齿轮滚刀的设计方法和加工方法在造型原理上相一致,以达到提高齿轮滚刀制造精度的目的。     

硬质合金刮削滚刀倒棱计算及结构新探

介绍了硬齿面滚刀倒棱的齿形计算公式和误差分析,探讨了新型的倒棱滚刀结构方式及制造工艺。     

减小螺旋锥齿轮齿面加工误差的参数修正方法

针对螺旋锥齿轮加工过程中因无法避免误差而导致齿面加工精度难以保证的问题，提出螺旋锥齿轮加工误差控制模型及加工参数修正方法。首先，基于实际加工中的刀具与工件相对位置与相对运动关系，依据坐标齐次变换与啮合原理，确定加工参数与加工曲面之间的函数关系，建立螺旋锥齿轮精确齿面模型；然后，计算实际加工齿面与理论齿面的法向距离，从而建立由加工参数驱动的齿面几何误差控制模型；接着，对加工参数进行敏感性分析，选取敏感性较高的加工参数作为误差补偿模型优化变量，以提高优化效率；最后，将齿面误差最小化问题转化为最小二乘法问题，基于改进的L-M算法进行求解，得到加工参数补偿量，以此对加工参数进行修正达到减小齿面加工误差的目的。采用一对由双重螺旋法磨削加工得到的螺旋锥齿轮副作为应用实例，对该方法进行实际加工验证，结果表明：加工参数调整后，螺旋锥齿轮齿面加工误差降低了65%以上，实际测量的齿面绝对误差均不超过0.005 mm,能够满足工程实际需求，证明该方法能够有效提升齿面加工精度。该方法可为螺旋锥齿轮乃至其他复杂曲面零件加工提供一种加工误差补偿思路。     

确定多头直廓环面蜗轮滚刀客屑槽数的一种方法

目前国内外资料介绍的关于直廓环面蜗轮滚刀容屑槽数选取准则，对多头小直径直廓环面蜗轮滚刀并非完全适用。本文提出了一种新的选取方法，可以有效地提高环面蜗轮齿面质量。     

齿轮滚刀重磨齿形误差的研究

本文采取计算和实测方法分析了齿轮滚刀重磨后齿形的变化，认为齿面畸变是重磨齿形误差的主要原因。在此基础上提出了滚刀重磨齿形误差的实测补偿法．该方法可有效地增加滚刀的齿形合格长度．特别对大模数齿轮滚刀更有应用价值。     

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。     

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。     

加工单螺杆压缩机圆台二次包络啮合副星轮用的滚刀的研究

单螺杆压缩机的圆台二次包络啮合副具有较好的齿面性质，但加工星轮用的滚刀的制作较困难，通过优化刀片的位置，将有限刀片滚削时产生的凸度误差控制在允许的范围内，从而减少了刀片数，降低了镶片星轮滚刀的制作难度，给出了圆台二次包络啮合副的齿面方程，镶嵌刀片的刃口曲线，凸度误差的计算方法和刀片槽有关参数的计算，另外，还给出了一个算例。