计算螺旋面刀具轴截形的通用公式和计算机数值解法

本文利用计算几何理论和螺旋面啮合理论,建立了一套加工各种螺旋面刀具轴截形的通用公式和数值解法.此法计算工作量小,特別利于使用计算机设计计算。     

螺旋转子数控加工的数学建模分析与研究

该文在三维设计制造软件中对大模数少齿数螺旋转子建立了实体模型;将渐开线和摆线螺旋面的形成原理应用在螺旋转子数控加工上分析得出:加工时刀具中心与螺旋面距离在螺旋面法矢方向上与刀具半径成一线性比例,在平行于轴线方向上为一定值;利用渐开线和摆线螺旋面微分几何性质建立了螺旋转子的加工数学模型,对螺旋转子数控加工过程进行了仿真,生成了数控加工代码;最后在立式加工中心对螺旋转子的三维实体建模结果、数控加工仿真过程进行了验证,取得了理想效果。     

可展变螺距螺旋面的展开

本文推导了变螺距柱螺线的参数方程,对变螺距螺旋面进行了解析分析,提供了变螺距螺旋面展开的计算方法,利用这种方法可以由计算机快速,准确地绘制其展开图。     

直线刃钻头后刀面可加工性研究(英文)

针对钻头的后刀面在标准和手册中均没有给出明确的定义,在实际生产中使用了各种不同的刃磨方法,试图从数学上利用可展直纹面的高斯曲率特性,研究采用圆锥面、圆柱面和平面砂轮刃磨直线刃圆锥后刀面和螺旋面后刀面钻头的可加工性。证明了直线刃圆锥面后刀面的可取性,并对直线刃螺旋面后刀面钻头几何的数学描述以及刃磨所存在的问题作了详细的分析。     

螺旋面钻头横刃处前角的研究

给出了横刃处前角的数学表达式,为合理选择螺旋面刃磨参数,减少轴向力,提高钻头耐用度提供可靠的依据．     

50M~3搅拌罐的搅拌器改型

通过浸出工序使用的折叶型桨叶搅拌器和试验使用的螺旋面型桨叶配挡板的搅拌器的计算分析对比,得出螺旋面型桨叶配挡板的搅拌器不仅浸出作业效果良好,而且消耗功率更少。     

空间曲面的动态逼近——包络矩阵法及其应用

本文运用包络矩阵法把空间啮合理论的应用范围,从解析曲面扩展到非解析曲面,从等距螺旋面扩展到不等距螺旋面.对于一些空间曲面,提供了精加工过程中的运动参数和几何结构参数的计算分析方法,并给出了编制计算机数控精加工前置程序所必要的数学模型.     

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.     

基于遗传算法的二并联机床钻尖刃磨参数优化

以螺旋面钻尖刃磨为研究对象,基于二并联机床优化磨削参数,为实现所需的几何参数螺旋面钻尖刃磨提供理论与实验基础.介绍了基于二并联机床的渐开螺旋面刃磨方法,针对螺旋面钻尖后刀面推导了数学模型.分析了二并联机床的磨削参数与螺旋面钻尖几何参数的关系,然后用遗传算法得出螺旋面钻尖刃磨参数优化解.在二并联机床上进行刃磨实验,结果表明,采用本文的优化刃磨参数提高了刃磨精度,并验证用二并联机床可以刃磨出满足用户几何参数要求的螺旋面钻尖.     

用圆螺旋面表示一般螺旋面的近似方法

螺旋面是由一条曲线绕一条轴作螺旋运动得到的。如果一个回转面绕给定轴作螺旋运动,那末由它形成的包络曲面是螺旋面。这就是用成型铣刀加工螺旋面的理论。本文提出用圆的螺旋面表示一般螺旋面的一种近似方法。采用这种方法,对给定的一个螺旋面,可以找到无数个圆螺旋面和它的底圆柱相切,并且和给定的螺旋面有三条公共的螺旋线。本文给出证明和求法。根据实际情况,可以再增加条件使圆螺旋面完全确定。这个方法来源于生产实践。由于上海汽轮机厂工人旋风切削出一个比较复杂的螺旋面,促使我们做理论上的分析。该厂工人、技术员和数学系部分师生一起提出了这个方法,把它用到更多的螺旋面。在此基础上,又使加工工艺提高到新的水平。     

干果点粘机控制算法与程序开发

干果点粘机是将各种干果点粘到三维糕点模型上的一种自动化设备,根据糕点曲面轮廓计算出控制节点,把节点数据转化成曲面节点矩阵模型,并从数学角度完成节点的计算,及磁控矩阵吸盘的位置控制.结合自由曲面造型理论与Pro/E Wildfire数控加工二次开发功能,通过Pro/Toolkit和VC＋＋程序开发技术的结合,完成数控点粘刀具库及数控点粘的控制节点及路径规划设计.综合理论与技术,给出了干果数控点粘程序开发研究结果.     

基于在机测量的复杂曲面侧铣加工误差补偿研究

叶片类薄壁零件的加工误差测量与补偿,一直以来都是其精密加工的关键和难点。为了提高复杂曲面零件的加工效率与加工精度,采用基于在机测量的复杂曲面侧铣加工误差补偿方法。在复杂曲面零件侧铣加工后,测量并分析实际测点与设计曲面采样点间的误差。通过调整加工刀位实现复杂曲面侧铣加工的误差补偿。以一个叶片的侧铣加工与误差测量为实例,经侧铣加工、在线检测、误差分析、侧铣加工刀位调整、再加工测量等环节,通过实例零件的加工误差在机检测与调整刀位后的误差实验结果的比较,实例零件的加工精度有较大提高,验证了上述方法的有效性。     

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。     

非圆等距廓形孔的数控加工

介绍了非圆等距廓形的种类、特点、坐标方程，分析了在三轴联动数控机床上加工非圆等距廓形孔时，刀具运动轨迹、编程坐标换算和自动编程应用程序框架，并给出了包络等距廓形孔的加工程序实例。     

平面轮廓加工刀轨生成算法研究

对生成轮廓加工的刀具轨迹算法进行研究。通过计算环的最大坐标值点处相邻两条边的切矢的叉积来判断环的方向。研究待加工轮廓的检取，落刀点位置的确定，进退刀方式的实现，最终生成平面轮廓加工的刀轨。     

圆柱直齿轮铣削加工无干涉刀具路径规划

针对圆柱直齿轮的多轴铣削精加工, 提出一种无干涉刀具路径规划方法. 首先,建立齿轮包络铣削运动模型,准确描述铣刀和工件之间的运动关系;其次,在齿轮齿廓精确模型描述的基础上,通过残留高度曲线与刀具圆弧的求交,计算出残留高度点;根据残留高度点到刀具圆弧中心之间的距离等于刀具半径,计算出刀具路径曲线上的下一刀位点;依次递推计算出等残留高度进给下的所有刀位点;再次,以等残留高度刀位点计算结果为基础,残留高度约束下,计算出等弧长进给和等径向进给的刀位点;然后,通过距离法判断刀具与工件是否存在全局干涉,给出刀具不同刀位点对应的刀偏角,局部干涉通过调整刀具半径来避免;最后,通过仿真计算实例验证所提出方法的可行性和有效性.     

火箭发动机喷管螺旋槽加工方法的研究

阐述了用四轴联动数控铣床在火箭发动机喷管外表面上加工螺旋槽（斜航线）的数学基础,原理和方法,并介绍了在生成数控加工程序的自动编程软件的设计思想和方法,螺旋槽实际加工的成功证明了文章观点的正确性和螺旋槽加工方案的可行性。     

螺杆转子5轴旋风式铣削的刀轨规划研究

根据螺杆转子的形素信息特征 ,提出了螺杆转子 5轴卧式数控旋风式铣削加工的新技术。研究了铣削加工刀具轨迹规划中的走刀步长、走刀步距和刀具姿态等参数以及转子螺旋曲面的几何特征以及螺杆转子的 5轴旋风式数控机床铣削原理等问题。此旋风式铣削技术是在走刀过程中实时地改变刀具的轴心线绕切触点工件曲面外法线向量转动的角度 ,即调整 5轴卧式数控机床沿第四、第五轴方向转动的角度来实施铣削加工。螺杆钻具转子表面是一种基本几何特征仅取决于其生成母线的特殊三维空间曲面 ,其端面截形的成形精度是决定螺旋曲面加工质量的主要因素。实际试样切削表明 ,5轴旋风式铣削技术是复杂螺旋曲面快速、高效、精确制造的一种可行技术 ,其成形精度高。在相同表面粗糙度要求的条件下 ,相对于普通 3轴数控机床 ,可使刀具切削行程减少 8.5 %～ 12 .0 % ,加工时间缩短 10 %～ 15 %。     

任意曲面叶片四坐标数控加工刀位轨迹的生成方法

提出了一种四坐标联动等残留高度端铣加工任意曲面叶片的方法．针对刀轴摆动的四坐标机床，首先建立了后跟角和摆转角之间的函数关系，以满足加工过程中刀轴矢量始终平行于摆刀平面的要求，然后采用平底刀的等残留高度方法进行刀位轨迹规划，并通过调整后跟角使加工带宽最大化，该方法在提高四坐标联动加工效率的同时，也使得将五坐标联动加工刀位轨迹的规划方法移植到四坐标中成为可能。     

闭式叶轮通道五轴数控粗加工刀具路径规划

针对离心式通风机中闭式叶轮通道的五轴数控粗加工,提出了一种用圆锥面截取叶轮流道的分层加工方法,该圆锥面由叶轮子午面内的直母线绕叶轮轴线回转形成,这种分层方法可以使每一截面的加工区域均由4条曲线围成,保证每一层刀具路径的形状相似.在此基础上,给出了适合流道分层加工的等参数环切和螺旋加工2种刀具路径规划方法.该方法简单、效率高,非常适合于通道类零件的粗加工.