基于接触力动态评估的螺杆成形磨削干涉校验

砂轮干涉直接影响螺杆齿形的成形精度,为直观验证所设计砂轮廓形的合理性,基于接触力评估理论结合ADAMS仿真技术提出了螺杆成形磨削干涉的动态校验方法.根据成形磨削原理,设计磨削螺杆螺旋面的砂轮廓形;以螺杆与砂轮动态啮合过程中两者在Y和Z轴上接触力是否为0作为砂轮干涉的判断准则,通过微调砂轮安装参数(砂轮安装角和砂轮与螺杆的中心距),可确定无干涉的砂轮廓形,通过螺杆成形磨削的仿真实例和磨削实验验证了该方法的正确性,从而避免了采用布尔差运算可能产生的运算失败问题,解决了实际磨削中砂轮安装参数的选取及其优选范围确定的难题.

基于诱导法曲率的齿轮成形磨削干涉分析

如何避免和降低干涉是提高齿轮成形磨削效率和精度的关键技术之一。基于微分几何理论和空间啮合原理,利用无瞬心包络法精确求解磨削一个齿槽的完整砂轮廓形;在对曲面啮合诱导法曲率理论研究基础上,通过计算砂轮曲面和齿轮螺旋面间接触线上任意点诱导发曲率值检验磨削干涉与否,并总结了诱导法曲率随安装参数变化规律和接触线附近干涉区域形成特点,为齿轮成形磨削提出一种如何验证、降低及避免干涉的方法;基于Matlab编写计算程序,以磨削无干涉为限制条件获得砂轮安装角和砂轮半径的取值范围。通过实例计算验证了不合理调整砂轮安装角或砂轮修形将导致磨削干涉,为实际磨削提供了安装参数的合理选取范围,具有实际指导意义。

环面蜗轮滚刀侧后角面磨削干涉分析

环面蜗轮滚刀的刀齿密度影响着滚切出的蜗轮齿面的质量,刀齿数量越多,滚切出的蜗轮齿面精度越高。在进行侧后角面磨削加工时,高刀齿密度容易使磨削砂轮与其它刀齿干涉,导致临近的刀齿结构遭到破坏。本文通过对双锥产形面磨削侧后角面的分析,提出用干涉角度衡量磨削侧后角面时的干涉程度。计算出磨削各个刀齿侧后角面时的干涉角的大小,并分析其变化规律。通过分析,获得环面蜗轮滚刀左右两侧侧后面展成时的最大干涉位置。对于左侧后角面,在磨削入口第一个刀齿的齿顶时产生最大干涉;对于侧后角面,在磨削入口第二个刀齿的齿根时产生最大干涉。

四轴联动变刀触点自由曲面磨削算法研究

针对在七轴四联动数控磨床上磨削自由曲面的问题,采用具有圆弧母线圆弧面结构的砂轮,提出了一种变刀触点截面的加工方法以弥补数控机床联动轴的限制以及消除加工时的干涉。该方法首先建立了砂轮工作表面的数学模型,获得砂轮工作面各点的坐标以及法向量。其次利用UG的建模功能和基于UG/OPEN API(UG二次开发应用程序接口)和MFC开发的自由曲面分析模块,获得自由曲面上各点的坐标值,法向量以及曲率半径等相关参数。最后结合无干涉条件,确定砂轮工作表面上能够满足无干涉磨削的刀触点,与加工点拟合完成加工。给出了磨削叶盆型面的刀位点计算实例,得到了加工刀位数据,并验证了算法的准确性。

大导程螺母滚道型面数值分析与验证

为了精确计算大导程螺母干涉磨削的型面,根据砂轮与理想型面的接触状态,文章提出一种砂轮滚道成型计算模型。通过建立螺母滚道数学模型,采用动态法平面截取砂轮廓形,可得到最终滚道型面;其次,提出整体误差E和临界角α_(c)作为评价指标,仿真分析滚道过度磨削区域与砂轮直径、型面设计接触角的关系。结果表明,在允许范围内减小砂轮直径或减小设计接触角,可以增大滚道型面临界角,容易满足滚道型面临界角大于设计接触角的要求。最终基于两组参数在SK7620A磨床上磨削螺母滚道,加工后的滚道临界角在仿真误差范围内,验证该方法具有可行性。

基于数值模拟的内斜齿轮成形磨削砂轮修形方法

针对内斜齿轮数控成形磨削中较难解决的磨削干涉问题,研究了内斜齿轮成形磨削的砂轮修形方法.在建立内斜齿轮成形磨削数学模型的基础上,用截圆法得到磨削内斜齿轮时砂轮与齿槽接触点所满足的条件方程组,通过牛顿迭代法解此方程组求出砂轮廓形.用数值法模拟出所求砂轮的实际磨削齿形并与理论渐开线齿形作比较,以检验磨削是否干涉及砂轮半径和安装角的选取是否正确.基于Visual C++6.0编制内斜齿轮砂轮修形及误差分析软件,通过仿真正确选择砂轮安装角、砂轮半径,并输出数控砂轮修整程序.最后通过磨削和检测实例,验证了理论的正确性和软件的可行性.