直齿轮铣削加工的铣刀与工件切触区域仿真分析

针对圆柱直齿轮的多轴铣削精加工,提出一种基于三维实体造型技术的球头铣刀与工件瞬时切触区域(简称切触区域)仿真分析方法。建立齿轮铣削运动模型,准确描述铣刀和工件之间的运动关系;在齿轮齿廓精确模型描述的基础上,基于等残留高度法实现球头铣刀刀具路径规划;通过刀具扫掠体与过程工件模型之间进行布尔求差得到更新过程工件模型;依据切触区域的球面几何特性,从更新过程工件几何模型中识别出切触区域;利用平行于刀具轴线的平面将切触区域进行切割,得到切触区域角度区间。切削试验结果表明,仿真切触区域结果与实际加工结果具有一致性,验证了仿真计算的有效性和准确性;球头铣刀与工件切触区域的准确提取,为齿轮铣削力、刀具磨损等物理量的精确预测奠定了基础。

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.

螺旋锥齿轮成形铣削参数化制造可视化的实现

基于格里森弧齿锥齿轮成形法的加工原理,提出一种螺旋锥齿轮成形铣削参数化制造的可视化实现方法。根据成形法铣削锥齿轮的加工原理,构建螺旋锥齿轮毛坯及切削刀具的数学模型,求出齿面关键点;在Delphi编程环境下,采用GLscene组件搭建的可视化平台,利用三角面片法连接求到的关键点形成齿面,实现螺旋锥齿轮成形铣削参数化制造可视化。通过与仿真结果进行对比,验证了该方法的正确性。

基于0°压力角齿条的渐开线齿形铣削轨迹规划方法

根据渐开线齿轮齿条的啮合原理,以0°和20°压力角齿条与渐开线圆柱直齿轮啮合为研究对象,获得两种齿轮齿条啮合数学模型,通过坐标矩阵变换,分别利用棒铣刀和球面铣刀模拟齿条的一个齿面,将齿条与齿轮在啮合过程中的相对运动转化为铣削齿轮时铣刀和齿轮轴的相对运动.将这种铣刀与齿轮轴的运动关系与四轴加工中心的各运动轴相结合,获取两种不同的齿轮铣削加工轨迹,比较分析得出以0°压力角齿条与渐开线圆柱齿轮啮合为研究对象所获得的加工轨迹更简洁,加工中心各轴的运动复杂度更低,是一种更优的齿轮齿面铣削轨迹规划方法.

简述通用数控设备加工小模数直齿锥齿轮的方法

直齿锥齿轮在通常的机械传动中应用较广,主要传递空间任意两轴的运动和动力,其常规加工方式是利用刨齿机进行展成法加工,加工精度较高,但是调车麻烦,加工效率低,通用性不强。如果采用成型法铣削加工直齿锥齿轮,其加工过程在普通铣床上就可以实现,非常适合在没有专用设备的情况下加工直齿锥齿轮,尤其是对小模数直齿锥齿轮的加工更精确,有很强的通用性。在此基础之上,简述了在通用型数控机床上利用成型法铣削直齿锥齿轮的几种方式,通过对传统铣削方式的数控化改造,在提高小模数锥齿轮铣削精度及效率的同时,也扩宽了通用型数控机床的加工能力,提高了设备的利用率。