基于Matlab的加工钻头螺旋槽砂轮截形的干涉误差分析

在进行加工钻头螺旋槽的砂轮截形的干涉误差分析中,按照磨床加工时钻头、砂轮和机床的相对位置,建立了加工螺旋槽的砂轮的数学模型,提出了砂轮截形的反求理论;基于砂轮截形的反求理论,定量分析求得干涉值AR;采用Matlab进行数组间的运算及坐标变换,求得砂轮截形的散点图及拟合图,通过拟合图上的坐标值得出了砂轮截形上相应点的AR...     

CNC磨削麻花钻时机床联动轴数的确定

本文根据麻花钻容屑槽螺旋面的成彤原理,阐释了麻花钻屑槽螺旋面数控磨削成形的过程实质上就是控制每一瞬时砂轮几何体与麻花钻几何体在空间的相对住姿和相对运动趋势的过程;分析了砂轮平动型和砂轮摆动型CNC工具磨床的运动形式,讨论了机床联动轴数的确定原则。     

微钻头CAD系统的开发及基于系统的建模

运用几何学及运动学原理,建立砂轮、螺旋槽和后刀面的数学模型,在数学模型的基础上利用坐标变换开发了钻头的CAD系统.利用该系统,求得在给定刀具(砂轮)具体形状的条件下钻头螺旋槽截面形状的数据,结合后刀面刃磨参数,建立钻头的三维实体模型.该系统的开发为钻头的结构优化设计提供了直观的、易操作的系统,简化了钻头设计过程;同时也能为钻头的强度和刚度分析提供精确的实体模型.     

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.     

螺杆转子磨削及计算机数控砂轮修整

为了实现异形螺杆转子在数控螺杆转子磨床SK7032的磨削加工,并对螺杆转子的磨削精度进行评测,提出了一种分段的计算机数控(CNC)砂轮修整方法和确定分段间隔的方法。依据砂轮回转面与被磨削螺杆转子螺旋面的相切条件,推导了二者的空间接触线方程,用接触线方程计算了磨削螺杆转子所需的砂轮截型。采用不同的安装角和中心距对同一螺杆转子型线所对应的砂轮截型进行计算,计算结果对比表明,安装角是机床的敏感参数,中心距变化1mm引起的砂轮截形误差小于1μm。由此也得到了分段CNC砂轮修整方法所对应的合理分段计算间隔,即相邻两次计算砂轮截型的中心距差值应小于1mm。将某型螺杆空压机的阴转子在SK7032转子磨床上进行磨削,磨削后的转子型线检测结果显示:与理论型线相比,采用分段的CNC砂轮修整方法磨削后的型线误差在±10μm以内。该研究可为SK7032数控螺杆转子磨床的功能实现和螺杆转子的磨削提供参考。     

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。     

AGW482滚刀磨床砂轮轴截形的计算

本文根据AGW482滚刀磨床的具体结构。建立了它的工作模型,并在此基础上,推导了砂轮轴截形的计算公式;用此公式,可根据要刃磨的滚刀的实际参数,计算出所需砂轮的轴截形,这就为砂轮的修形提供了准确的数据。     

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。     

神经网络模拟螺旋槽形加工的研究与实现

根据铣刀切削刃绕自身轴线旋转的同时工件作螺旋运动形成包络面的原理,应用BP神经网络建立铣刀刃形与螺旋槽形之间的非线性关系模型,根据铣刀轴向截形模拟仿真出工件螺旋槽端面截形.仿真结果表明,采用神经网络的非线性逼近特性,能精确、快速地仿真出螺旋槽形;此模型能够验证不同螺旋面参数下螺旋槽形的变化情况,以便对螺旋槽端面廓形的形状、精度和加工情况进行分析评估,从而对铣刀刃形的正确性给出一个生产先期的客观评价,为铣刀刃形的修正和最大刃形重磨量提供理论依据.     

硬质合金内冷钻头三维参数化建模研究

针对硬质合金内冷钻头结构复杂、尺寸多、建模难度大的问题,进行三维参数化建模,在UG软件中建立了三维参数化设计系统。按照设计参数,首先将端刃截形沿螺旋线扫掠,生成内冷钻头的螺旋槽模型。其次,与传统麻花钻的钻尖仅包含单曲面或双曲面不同,内冷钻头的钻尖包含了第一后刀面、第二后刀面等多个曲面;根据端刃第一后角、第二后角、Gash角等具体参数,建立了第一后刀面、第二后刀面、Gash面等钻尖曲面的模型。在细节处理部分,由于退刀槽由光滑曲面过渡衔接而成,难以通过数学模型的方式进行建模,因此利用UG强大的曲面造型功能,使用桥接曲线、网格曲面等操作,生成了过渡自然的退刀槽模型。运行实例表明,硬质合金内冷钻头三维参数化设计系统能够根据设计需要快速完成三维模型的建立,生成的模型准确描述了螺旋角、端刃后角、Gash角等关键参数,在退刀槽等细节部位过渡自然,实现了硬质合金内冷钻头三维模型的精确表达。     

CNC六坐标群钻刃磨机床研究

用机床实现麻花钻和群粘刃磨是一个复杂的研究课题,本文在研究麻花钻和群钻数学模型基础之上,探讨了六坐标刃磨机床的结构方案,实现自动刃磨的数控应用系统硬件设计和软件设计方法,坐标群钻刃磨在本机床上的实现方法。     

基于UG/Open GRIP的麻花钻参数化设计

针对麻花钻设计中繁琐的建模过程的问题,采用UG二次开发工具UG/Open GRIP解决了麻花钻的螺旋槽、后刀面建模的GRIP语言编程问题,开发成功麻花钻参数化建模程序,设计了交互性界面,实现了麻花钻的参数化、交互性设计,提高了麻花钻三维实体模型的设计效率与准确性,并为麻花钻的后续分析和仿真等研究工作提供了支持。     

五坐标联动叶片砂带磨削的刀位点计算

依据叶片型面砂带磨削精加工的加工精度和砂带接触轮与叶片型面的最佳接触条件，提出了叶片型面五坐标联动砂带磨削的刀位点的计算方法。该方法亦适用于对其他复杂型面的砂带磨削加工，并对其他类型数控砂带磨床的刀位计算有一定指导意义。     

平面表像法在钻头刃磨参数优化中的应用

以普通麻花钻前、后刀面的数学模型为基础，建立了普通麻花钻后刀面锥面刃磨时各几何要素的平面像图；应用平面表像法，推导了钻头结构参数与刃磨参数之间的关系；为了由给定的结构参数计算刃磨参数，将求解关于刃磨参数的超越方程组问题，转化为计算结构参数误差平方和的最小值的优化问题，并用Matlab提供的优化函数进行计算．实体造型证明该方法计算结果是正确的．     

AGW482滚刀磨床的砂轮修形原理

文中分析了 AGW482滚刀磨床的砂轮修形原理,并根据优化设计的原则,建立了确定修形装置调整参数的数学模型。对于连续光滑的砂轮轴截形,都可由此模型计算出修形装置的最优调整参数。     

二并联数控螺旋面钻尖刃磨机床的动力学仿真

研制了一种新型二并联数控螺旋面钻头尖刃磨机床.该机床的数学模型简单,计算方便,易于实现实时控制.介绍了该机床的结构形式和特点,并用拉格朗日方法建立了二并联数控螺旋面钻头尖刃磨机床的动力学模型.以此为基础,在Matlab/Simulink环境下实现机构的动力学动态仿真.仿真得出的时间曲线能够直观地反映出二并联数控螺旋面钻头尖刃磨机床在工作状态下直线电机的驱动力以及动平台运动参数的变化情况.仿真结果表明,该并联机构动力学特性良好,具有极大的实用价值.     

用于齿面扭曲消减的齿向修形曲线设计方法

针对蜗杆砂轮磨消减齿面扭曲时存在成本高、效率低等问题,探讨在设计阶段消减齿面扭曲的途径。首先,基于蜗杆砂轮磨齿时的接触迹分析,给出了一种齿面扭曲的计算方法,分析了鼓形量及螺旋角对扭曲量的影响;其次,提出一种常用鼓形齿修形曲线的改进设计方法,将修形曲线分成三段,分别计算齿向左右两段各处扭曲量。在满足齿轮设计要求的前提下,通过调整三段曲线的比例因子以及各处的鼓形量,实现齿面扭曲量的消减。计算实例表明,该方法可有效消减齿面扭曲现象,减小齿向修形误差。     

蜗轮上的非展成齿廓

本文运用文献[1]阐述的切成原理,利用微型计算机方便地求出蜗轮截面B上的非展成齿廓。     

摆线轮的计算机模拟设计方法的研究

以行星曲线方程为基础,推导出摆线轮的理论齿廓曲线方程;再以共轭曲线方程为基础,推导出摆线轮的实际齿廓曲线方程.分别建立数学模型,并通过计算机模拟各种摆线轮.同时讨论了摆线齿廓形状的变化及齿廓曲率半径,为摆线针轮传动的优化设计提供了方便.