随机修形剃齿刀消除剃齿齿形中凹的机理研究

提出产生剃齿齿形中凹的原因是剃齿过程中“系统综合误差动态效应”的结果，并利用这一动态效应原理，形成了一种剃齿刀随机修形新方法，以此方法来解决剃齿齿形中凹问题．这种方法是用与工件几何参数一致的超硬修磨轮在剃齿机上取代被剃齿轮，与剃齿刀啮合来修形剃齿刀．根据空间啮合原理，对随机修形剃齿刀建立了数学模型并进行了理论研究，探讨分析了消除剃齿齿形中凹的机理．经生产实践验证：该方法简便、可行、高效，易于推广应用．

刀齿与轮齿变形对剃齿误差的影响

将刀齿和轮齿抽象简化为力学模型，分析其受力状态，并运用三维有限单元法计算各节点的弯曲变形量。运用啮合原理、微分几何和弹塑性力学等基础知识，对齿面间的几何性质和运动关系进行深入细致的分析研究，计算各瞬态啮合点的接触变形。最后综合考虑弯曲变形与接触变形，定量描述被剃齿轮齿形的“中凹”误差；对提高剃齿精度，降低齿轮传动噪声有着重要意义。

径向剃齿刀在机修磨原理解析计算

径向剃齿是一种高效的齿轮精加工方法,但径向剃齿刀的修磨比较困难。径向剃齿刀在机修磨法是一种新的修形方法,其原理为:用一个与所剃齿轮几何参数完全一致,制造精度较高,齿面镀有金刚石磨粒层的修磨轮,装在径向剃齿机上,取代工序加工中的工件齿轮,与径向剃齿刀啮合,达到修形的目的。运用啮合理论,建立了剃齿刀修形解析模型,推导出了修形时的啮合方程及修形后剃齿刀的齿面方程,并进行了实例分析和计算机运算。试验证明,剃齿刀在机修磨法是一种实用的剃齿刀修形方法。

剃齿加工中齿面“中凹”现象的机理分析

理论分析证明，剃齿加工中，刀具和齿轮之间齿面相对滑动速度的变化以及齿面诱导法曲率的变化是引起齿轮齿面产生“中凹”现象的重要原因，剃齿后，工件齿根部的齿形比齿顶部的齿形要低也得到了理论证明，此外，还分析了刀具参数和齿轮参数的变化对齿轮齿形误差的影响。

剃齿加工齿形中凹误差分析

对齿形中凹误差产生的原因及其影响因素进行了分析 。

剃齿加工中切削力的变化及对齿形误差的影响

剃齿加工中出现的齿面“中凹”现象是影响齿轮动态性能的重要原因。虽然影响剃齿加工精度的因素有多种,而齿面瞬时切削力的变化是其中的一个重要因素。本文从剃齿加工的运动实际出发,定量的分析了齿面切削力对齿面齿形误差的影响,分析的结果和实验观察是一致的。

剃齿过程中刀齿与轮齿弯曲变形分析

探讨了剃削过程中刀齿与轮齿接触点的变化规律，根据实测剃削力的大小运用三维有限单元法计算了刀齿与轮齿在接触点的变形，并对变形进行了分析，作出了刀齿与轮齿的弯曲变形曲线。它为进一步研究实际剃削量与变形之间的关系奠定了基础。

径向剃齿刀最小宽度的求解

在利用单自由度啮合原理推导出径向剃齿刀齿面方程的基础上，提出了一种径向剃齿刀最小宽度求解方法．采用弦截法计算出刀具各端截面所对应的被剃齿轮齿面上的剃削痕迹的参数值，根据各参数的物理意义及其取值范围可反推出径向剃齿刀轴截面的极限位置，两个极限位置坐标之差即为径向剃齿刀最小理论宽度．考虑到径向剃齿刀的加工特点，给出了径向剃齿刀实际宽度的计算方法．

基于结构参数的齿轮滚削力计算和精度影响研究

通过分析圆柱齿轮的滚切加工过程,获得了每一个刀齿的切屑层状态;根据齿轮和刀具的结构参数,利用单位切削力的计算方法,推导出主切削力的计算公式,得到了切削过程的切削力的变化规律。通过建立滚刀的力学模型,对刀具进行了变形分析,并对变形影响齿轮展成加工精度的程度进行了研究;推导了刀齿发生径向误差和转角误差时被加工齿轮的实际包络方程和产生的齿轮法向误差计算公式;对滚齿机床设计、刀具的设计制造以及齿轮加工过程的进一步研究等方面具有一定的指导意义。

剃齿齿形中凹的研究

在齿轮精加工方面,由于剃齿效率高、成本低,因而被广泛采用。剃齿工艺存在的最大问题是:若用标准渐开线齿形的剃齿刀剃齿,剃出的工件齿形在节点附近都产生不同程度的凹入现象,即形成中凹齿形。这样的剃后齿形将影响齿轮的噪音特性。

统计方法用于齿形齿向预修正的试验研究

探讨了用统计法获得热前剃齿预修正曲线（公差带）的方法，为齿形、齿向热处理变形精度的控制以及有关工序的研究提供了手段。该方法已应用于东风汽车变速器齿轮齿形、齿向预修正的标准中。

剃齿刀修形新方法的试验研究

针对齿轮剃齿加工中的齿形中凹问题 ,打破传统的剃齿刀修磨方法 ,利用齿面镀有金刚石的修磨轮在剃齿机上修磨剃齿刀 ,从而解决剃齿中凹问题。

电解剃齿工艺降低中凹齿形引起的噪音

中凹齿形是产生噪音的主要因素，本文利用电解剃齿工艺来消除中凹齿形，并加工出略带中凸的齿形，从而降低了齿轮噪音。经验证此工艺可行，平均降噪５分贝左右。

径向剃齿刀切削刃错位方式的研究

依据径向剃齿啮合原理得出的径向剃齿的剃痕是一条斜线的结论，在总结已有切削刃错位方式的基础上，用剩削问序和剃痕次序的观点解释了校剃齿轮齿面上同一位置被多次在复剃削而使剃痕显露的现象，并提出了改进措施。

影响剃齿精度因素的分析

本文分析了在剃齿加工中影响剃齿精度的主要因素(齿面相对滑动速度的变化和齿面诱导法曲率的变化),分析了产生齿面“中凹”现象的原因。

加工鼓形齿时径向剃齿刀修形量计算方法

根据径向剃齿刀与被剃齿轮间存在的一一对应关系，提出一种加工鼓形齿时径向剃齿刀修形量的计算方法．用抛物线近似表示被剃齿轮的齿向鼓形量，采用一一对应映射方式将被剃齿轮的齿向鼓形量加到径向剃齿刀理论齿向线上各对应点的修形量上，得到加工鼓形齿轮的径向剃齿刀最终齿向修形量．

提高齿轮滚剃精度及解决齿形中凹问题研究

主要对影响滚、剃齿精度、引起剃齿中凹的原因进行了分析。推导了进入双点啮合区的法面啮合角公式,采取了独特的剃齿刀修形方式,从设计和修形上下功夫杜绝剃齿中凹的产生。为提高齿轮滚、剃精度,解决剃齿中凹问题进行了大量的实验并对其实验结果进行了对比分析,提出了解决这一系列问题的方法和措施,并在生产实践中得到了验证。

斜齿轮轴向剃齿加工成形及动力学特性研究

剃齿加工成形作为齿轮加工成形方式之一,具有加工效率高、经济价值高等特点。以某型斜齿轮为研究对象,对斜齿轮轴向剃齿加工成形进行分析,同时对斜齿轮轴向剃齿加工动力学特性进行研究。研究及分析结果表明:在斜齿轮轴向加工成形过程中,随着展开角度增加,剃齿刀关键加工参数呈现逐渐减小的趋势,而被加工斜齿轮关键参数基本保持不变;不同展开角度下,剃齿刀受力、加速度及速度等动力学特性参数不同。该研究可为斜齿轮剃齿加工成形、剃齿加工过程中振动噪声减小等方面提供理论依据及技术支持。

电铸直齿外珩轮的工艺研究

采用高精度非金属材料直齿内齿轮作为阴模,利用化学镀的工艺方法,将CBN磨粒均匀地固结在内齿廓表面,克服了利用外镀法(电镀复杂、表面镀厚不匀)的缺点。由于电铸工艺具有极高的复制精度和重复精度的特点,利用电铸工艺,将金属离子电铸到阴模表面,脱模加固后,即可制得高精度直齿外珩轮,其齿形精度与母模完全一样。将此高精度直齿外珩轮应用于珩齿试验中,被加工齿轮的齿形误差和表面光洁度得到了极大地提高。