直纹面面齿轮共轭小齿轮的滚齿加工研究

针对直纹面面齿轮与圆柱齿轮不满足共轭关系而限制其在小传动比应用场合的情况,提出与直纹面面齿轮共轭的小齿轮及其滚齿加工方法。首先建立了直纹面面齿轮及其共轭小齿轮的齿面方程,获得共轭小齿轮相比圆柱齿轮的齿面偏差形貌;随后推导了阿基米德齿轮滚刀的齿面方程,并根据滚齿加工运动坐标系和啮合原理建立了圆柱齿轮的数学模型;在滚齿加工圆柱齿轮的运动基础上,通过增加滚刀的径向移动和工件的附加转动使滚刀切削刃逼近共轭齿面,附加运动由泰勒多项式表示,通过建立敏感矩阵方程并采用奇异值分解法迭代求解方程获得附加数控运动多项式系数,最后获得数控加工齿面;为评价直纹面面齿轮副的传动性能,进行了齿面承载接触分析,并与传统面齿轮-圆柱齿轮副进行了对比。研究结果表明:相同参数下,直纹面面齿轮副与传统面齿轮副的承载性能基本相同,完全能够代替传统面齿轮副传动;数值算例和仿真加工对该方法的验证表明,其数值算例误差不超过1μm,仿真结果误差不超过6μm,证明了该方法的可行性和准确性。

共享制造下基于数据迁移的滚齿加工碳耗预测方法

针对一般制造企业生产智能化程度不高、单个企业难以收集足够加工数据的问题,提出了一种共享制造下企业间数据迁移的滚齿加工碳耗预测方法。分析滚齿加工数据特征,在共享制造环境下提出用改进TrAdaBoost算法的数据迁移方法融合企业间的滚齿加工碳耗数据,形成跨企业联合数据集;利用蜻蜓算法优化支持向量回归,构造了跨企业滚齿加工碳耗预测模型。通过案例分析验证了所提方法的有效性,其预测性能在数据量少、数据关联性差的情况下具有优势,平均相对误差和决定系数分别比传统算法平均提高59.23%和16.56%。

基于小波包算法的斜齿轮滚齿加工误差补偿

斜齿轮滚齿加工依靠2组电子齿轮箱对多轴同步控制,同步误差来源于滚刀B轴的旋转运动和工件C轴的联动误差以及滚刀沿Z轴的轴向运动和工件C轴的联动误差的线性叠加。复杂的运动关系和不平稳的加工状况,使得传统的斜齿轮加工误差补偿困难。采集C轴同步误差信号,利用小波包算法对其进行分解,研究不同频段尺度内子频带信号的幅值分布规律,进行误差特征辨识,重构斜齿轮加工同步误差。根据误差叠加原理,将重构后的同步误差解耦到参与联动的各伺服轴,修改NC代码,将误差量反向补偿到伺服轴。最后通过秦川YK3126数控滚齿机斜齿轮加工误差补偿实例,验证了补偿方法的有效性,提高了斜齿轮的加工精度。

基于电子齿轮原理的滚齿加工CNC系统的联动结构

介绍一种构成齿轮滚切加工 CNC系统多轴联动控制的模型。它以电子齿轮原理为基础 ,运用脉冲频率的函数变换和加减合成方法 ,获得滚齿加工时机床各个坐标运动的指令。以同步锁相电路结合伺服电机位置控制方法实现电子齿轮功能 ,并且齿数比可以实时刷新 ,具备了函数分频能力。经机床运行试验验证 。

基于球形滚刀的面齿轮滚齿加工方法

面齿轮传动具有突出的优点,在航空领域具有广阔的应用前景。为提高面齿轮的加工效率,针对面齿轮球形滚刀及滚齿加工进行了研究。根据面齿轮传动原理,得到了面齿轮插齿成形的型面。研究了从圆柱齿轮向球形滚刀基蜗杆演变的过程,分析了球形滚刀的成形方法,推导了球形滚刀基蜗杆的型面方程和螺旋升角。建立了球形滚刀加工面齿轮的坐标系,推导了球形滚刀加工面齿轮的型面,利用VERICUT对2个实例进行了加工仿真,并进行了相应的实际加工试验和检测,仿真和试验结果表明球形滚刀可用于面齿轮的加工。

滚齿加工运动三维仿真

针对滚齿加工仿真中由于模型简化而带来的仿真精度问题,提出了基于实体造型的滚齿加工运动三维仿真方法;通过对滚刀与工件之间的运动关系、位置关系分析,建立了基于时间驱动的滚齿加工运动矢量模型。基于UG(Unigraphics NX)二次开发平台,分别构建了滚刀刀齿前刀面几何模型与刀齿空间运动轨迹曲线几何模型,并将二者进行联立构造出滚刀刀齿空间三维扫掠几何实体。将每个工作刀齿所形成的刀齿扫掠几何实体与瞬时齿槽几何实体进行布尔减运算,得到各刀齿在其展成位置切削去除的未变形几何切屑实体与最终仿真齿廓几何模型。齿轮端面仿真齿廓与理论渐开线齿廓比较,验证了所提出方法的有效性与精确性。

面向高效节能的数控滚齿加工参数多目标优化模型

数控滚齿加工工艺是应用较为广泛的齿形加工方式,合理的加工参数选择能够显著影响加工过程能耗和加工时间。为降低滚齿加工过程能耗和加工时间,提出一种面向高速干切的高效节能数控滚齿加工参数多目标优化模型。首先,系统地分析了数控滚齿加工过程的能耗特性,建立了数控滚齿加工过程能耗模型;然后,以数控滚齿加工的滚刀转速和轴向进给量为优化变量,建立了以最低能耗和最少加工时间为目标的多目标优化模型,并采用帝国竞争算法对模型进行优化求解;最后,以某车间的齿轮加工过程为应用案例,验证了该模型的有效性和实用性。

滚齿机及滚齿加工技术的发展趋势

通过对国内、外滚齿机和滚齿加工技术的研究,论述滚齿机和滚齿加工技术正朝着全数控、零传动、高速、高精度、环保化、集成化、智能化及网络化方向发展。

低温冷风射流技术在滚齿加工中应用的试验研究

针对滚齿加工中大量使用油剂冷却液带来严重环境污染这一问题,以数控滚齿机为平台,对低温冷风射流这一绿色切削技术进行了试验研究。通过低温冷风射流和常规油剂冷却对45钢的加工对比试验,探讨了低温冷风射流对刀具磨损和工件齿面粗糙度的影响机理;并运用正交试验法安排试验,通过极差和方差分析,分别寻找出了最佳的低温冷风切削参数及各因素对齿面粗糙度影响的显著度。试验结果显示,相对于常规油冷切削,低温冷风射流技术具有明显的优势,能有效地降低切削区温度,减少刀具磨损和降低齿面粗糙度值;正交试验获得的最佳的冷风切削参数为:冷风温度-35℃,进给量0.3mm/r,有微量润滑。

基于NX的斜齿轮滚齿加工仿真系统设计

为建立滚齿加工几何仿真与反应加工过程的物理模型之间的联系,提出了基于NX二次开发的斜齿轮滚齿加工仿真方法。首先构建了斜齿轮滚齿加工仿真系统总体结构;其次,建立了滚齿加工过程的运动学方程;然后,对工件几何实体、滚刀扫掠体、齿廓实体以及未变形切屑几何实体构建过程进行了描述;最后,对一个实例斜齿轮进行仿真加工,仿真法向齿廓与理论渐开线齿廓的比较验证了所提出方法的合理性与准确性。

滚齿加工齿轮齿根过渡曲线及其曲率半径的数值计算

针对齿根过渡曲线及其曲率半径求解计算复杂的问题,给出一种实用的数值计算方法.以渐开线滚刀滚齿加工为研究对象,建立滚刀齿面的齿顶圆弧方程,利用滚齿加工数学模型,可计算获得精确的齿根过渡曲线的数值解.采用二次拉格朗日插值方法将诸多离散点构造成分段插值曲线以描述过渡曲线,可使过渡曲线曲率半径的计算得到简化.具体的算例表明,该方法具有精确、高效的特点.

滚齿加工齿轮误差的矢量法分析

从共轭原理角度出发，采用矢量法分析了在运动偏心下滚齿加工齿轮误差的本质，阐明了有运动偏心的情况下，滚切出的齿形是有误差的渐开线齿形．

非圆齿轮数控滚齿加工的参数自动编程系统

在分析非圆齿轮滚齿加工运动关系的基础上,介绍了一种具有齿轮加工特色的参数自动编程系统。设计了系统整体架构,通过友好人机交互界面输入齿轮参数、刀具参数和工艺参数,经系统验证自动生成滚齿NC程序。

对数螺旋锥齿轮滚齿加工方法研究

鉴于对数螺旋锥齿轮无法采用现有螺旋锥齿轮铣齿机床加工,考虑采用数控滚齿机床加工。从机床运动轨迹出发,使其沿圆锥对数螺旋线运动,从而得到完成加工所需的机床各运动之间关系。运用双自由度啮合理论,得到在滚齿加工时齿面方程。通过MATLAB计算及Pro/E建模与以往模型对比验证。为以后试验加工提供理论依据。

斜齿非圆齿轮滚齿加工过程仿真研究

对非圆齿轮等极角和等弧长两种加工方法进行了分析,根据等弧长原理推导了斜齿非圆齿轮四轴联动和五轴联动数控滚齿加工的数学模型;根据推导得到的数学模型,利用VB语言对Solid Works的二次开发功能,对斜齿非圆齿轮四轴联动和五轴联动数控滚齿加工过程进行了仿真,得到了准确的三维模型;经过对加工过程仿真的分析指出了四轴联动和五轴联动滚齿加工各自的特点和适用范围,特别是得出了一种滚刀恒速、切削量变化很小、加工精度基本一致的滚齿加工方法,为斜齿非圆齿轮数控滚齿加工提供了指导作用。

锥齿轮的滚齿加工法

提出了滚齿加工锥齿轮的思路，对锥齿滚齿加工法的成型原理进行了分析，并进一步论述了这种 加工法的特点。

论滚齿径向误差补偿技术在滚齿加工中的应用

详细分析论证了滚齿径向误差影响因素、在机测量补偿方法及数据处理等。

一种适合于滚齿加工机床CNC系统的参数编程方法

本文介绍一种适合于滚齿加工机床ＣＮＣ系统的参数编程方法，该方法体现出一种具有齿轮加工特色的编程技术。

滚齿加工误差的诊断分析与补偿系统研究

阐述了在滚齿时 ,通过分析测得的齿距偏差Δfpt与基节偏差Δfpb 来诊断刀具、机床和工件方面的误差 ,即当Δfpt超差时 ,则应从机床和工件安装方面查找误差源。并介绍了滚齿加工误差补偿系统的组成及工作原理。

滚齿加工装备及其技术发展趋势

齿轮制造是关系国计民生的重要行业。随着制造业的转型升级,齿轮制造企业正从规模速度型转变为创新效益型。本文在分析滚齿加工技术与装备应用现状的基础上,结合滚齿加工关键技术及齿轮行业转型升级的要求,展望了滚齿加工技术的主要发展趋势。