CNC机床运动误差对弧齿锥齿轮齿面接触质量的影响研究

为研究CNC机床各轴运动误差对螺旋锥齿轮齿面接触分析的影响,以多体系统误差建模理论和齿轮啮合原理为基础,引入机床各轴运动误差到螺旋锥齿轮齿面接触分析中,得到机床各轴运动误差对螺旋锥齿轮的齿面加工质量影响的定量分析方法。以SGM法加工的弧齿锥齿轮为例,给出ETCA(error tooth contact analysis)的计算过程,对ETCA和齿面接触分析的结果进行了对比分析,从数量上阐述了误差对齿面接触质量的影响。分析结果表明,机床各轴运动误差对螺旋锥齿轮的齿面接触质量有一定的影响,机床运动轴的运动误差中y轴、x轴的误差对齿面接触质量的影响最大。研究工作为机床各轴运动误差补偿及高精度齿轮制造提供了理论依据。

CNC机床加工弧齿锥齿轮的研究

从数控机床加工弧齿锥齿轮的一般原则出发,分析了在加工弧齿锥齿轮的过程中机床、刀具和工件的运动关系。使用VERICUT软件模拟了加工过程并做了实验。实验证明弧齿锥齿轮能适应CNC机床的加工方式,并能确保高质量、特别是小批量生产。

CNC机床加工螺旋锥齿轮的展成原理分析

概述了螺旋锥齿轮加工技术的国内外概况 ,以矢量为工具推导了 Oerlikon C系列 CNC机床加工螺旋锥齿轮的展成齿面方程 ,为机床理论加工参数和实际加工参数的确定打下基础 .

基于通用数控加工的螺旋锥齿轮设计与造型方法研究

针对大模数高精度齿轮加工难问题,提出了一种基于数控加工的螺旋锥齿轮建模方法,通过应用微分几何理论和齿轮传动原理,以及圆锥螺旋线和渐开线特性,构建了一种螺旋锥齿轮的精确齿面模型,借助成熟的三维软件生成螺旋锥齿轮精确实体模型,为螺旋锥齿轮通用数控加工编程提供了有效的解决方案。

螺旋锥齿轮数控展成轨迹生成及直接插补算法

给出了螺旋锥齿轮五坐标NC展成加工运动和直接插补算法 .该直接插补算法以NC原理上的最小步长逼近展成轨迹 ,可获最大展成运动精度 .在综合考虑展成允许误差、机床动力特性及伺服驱动能力的基础上 ,给出了进给速度的限制修正及平滑处理算法 ,该算法可作为螺旋锥齿轮数控机床数控系统核心处理算法 .

螺旋锥齿轮数控加工中刀盘误差的补偿

在进行螺旋锥齿轮数控加工过程中,用直廓截形代替盘状铣刀刀刃理论截形所产生的偏差会影响螺旋锥齿轮齿面加工精度。针对该问题,分析了螺旋锥齿轮数控加工原理,并在此基础上建立了从刀刃到形成齿面的数学模型;依据空间啮合理论计算盘状铣刀刀刃实际截形,分析并建立了盘状铣刀刀盘半径偏差与齿面误差的关系;进一步推导出刀具实际截形误差的计算过程;最后根据螺旋锥齿轮的加工原理对刀具的误差进行了补偿计算,并对补偿结果进行了仿真实验验证,证明了该算法的可靠性。

螺旋锥齿轮双重双面法多轴联动数控加工计算机仿真研究

研究了双重双面法多轴联动数控加工螺旋锥齿轮的计算机仿真构建齿轮几何模型问题,在CATIAV5平台下使用VB6.0开发出加工仿真系统,系统能动态显示加工过程,能自动生成加工后的螺旋锥齿轮三维实体模型,取YH603螺旋锥齿轮数控铣齿机的具体结构和对应的机床参数与一对实际的加工齿轮参数,用开发的仿真系统进行了螺旋锥齿轮双重双面法加工仿真,仿真结果与实际加工出的齿轮吻合良好,为螺旋锥齿轮的虚拟加工的实现提供了一种方法。

四轴数控螺旋锥齿轮铣齿机变性法铣齿研究

研究了四轴数控螺旋锥齿轮铣齿机的运动规律,建立了铣齿机加工坐标系。基于空间坐标变换,分析了由传统铣齿机调整参数转化为四轴数控铣齿机调整参数的原理并提出了实现方法。参照传统的变性法加工原理,推导出工件与摇台间变性法展成运动的滚比变化关系。这样,在四轴数控铣齿机上可以实现变性法加工准双曲面齿轮。

基于解析计算的螺旋锥齿轮切削仿真算法

为检验螺旋锥齿轮数控机床的加工运动过程,提出一种基于解析计算的切削仿真算法。将刀盘切削轮坯形成齿面的过程离散成一系列刀片圆锥体切削轮坯层圆的切削运动,通过解析计算求解圆锥体和层圆的交点来获得分布均匀的齿面数据点,实现螺旋锥齿轮多次切削可视化仿真,并量化切削所用刀片数,生成具有真实齿面的螺旋锥齿轮数字化模型。仿真生成的齿面点与CAD软件求解的仿真齿面点一致,验证了算法的有效性。

螺旋锥齿轮数字化闭环制造的主要功能模块及其实现

基于中心计算机、国产齿轮测量中心和四轴联动数控铣齿机,将齿面的数控展成、数字化检测、计算机数值处理及数字化反调修正有机组合,构建了螺旋锥齿轮数字化闭环制造系统。实际应用表明,该系统能有效控制齿面几何精度与啮合质量,齿面质量稳定,加工效率高。

二轴数控螺旋锥齿轮铣齿机变性法铣齿研究

参照Gleason磨齿机的变性法加工原理,推理工件与摇台间变性法展成运动的滚比变化关系。编制数控程序,在两轴数控螺旋锥齿轮铣齿机上实现变性展成运动。利用该方法切制准双曲面齿轮,实验结果表明,此方法完全可行。

数控弧齿锥齿轮磨齿机回转轴定位误差检测及补偿研究

基于回转轴激光多普勒测量原理,研究数控弧齿锥齿轮磨齿机回转轴定位误差检测和补偿。采用多普勒激光干涉仪MCV2002+RT—100转台对国产数控弧齿锥齿轮磨齿机YK2050回转轴定位误差进行检测,依据软件误差补偿原理,在机床数控系统Siemens840D中,通过修改数控系统的NC数据,对机床回转轴定位误差进行补偿,检测及补偿结果表明,回转误差补偿的方法和技术能极大的提高回转轴的定位精度。

螺旋锥齿轮端铣加工刀位计算方法（英文）

针对螺旋锥齿轮在数控加工中心上加工效率低的问题,提出利用盘状铣刀对螺旋锥齿轮进行端铣的加工方法。由螺旋锥齿轮齿面及刀具的几何特征,调整铣刀与被加工齿面的相对位置,使齿面与刀具包络面的法截面相对法曲率最小,增大切削带宽,同时控制刀轴矢量调整切削深度避免加工干涉。最后将规划的加工刀位转化到数控机床轴上,利用VERICUT进行加工仿真验证该方法的可行性与正确性。

数控螺旋锥齿轮磨齿机加工仿真系统的研究

分析了螺旋锥齿轮磨齿加工的基本原理,以AutoCAD为开发平台,利用AutoCAD内嵌的VBA编程语言,建立了基于尺寸驱动的齿坯和砂轮的实体模型,将数控螺旋锥齿轮磨齿机的各轴运动转化为砂轮和齿坯的相对位置调整,通过砂轮与齿坯之间的相减布尔运算模拟磨齿加工过程,通过仿真实例验证了仿真算法的正确性。数控螺旋锥齿轮磨齿加工仿真系统为精确生成齿轮的三雏实体模型以及验证机床调整参数提供了解决方法。

基于数控弧齿锥齿轮铣齿机的齿面修正

针对数控弧齿锥齿轮铣齿机,建立机床加工坐标系,将刀位、切削滚比变化多项式代入轮齿接触分析的过程,以齿面接触路径、传动误差曲线作为评价目标,研究刀位、切削滚比变化对齿面的修正规律。通过举例表明,在不改变切齿刀盘直径的前提下,即可实现对齿长曲率的修正,同时可更加灵活地控制齿面接触路径与传动误差曲线。这一研究丰富了齿面接触区的调控手段,发挥了机床的运动特性。

Phoenix Ⅱ干切数控铣齿机端面滚齿法数控加工模型

针对当前螺旋锥齿轮干切削机理认识不足而导致不能利用数控机床的干切削功能,设备的先进性得不到充分发挥的情况,分析了螺旋锥齿轮干切削机床——Phoenix Ⅱ数控铣齿机的结构模型并建立了2种机床的坐标系;在保持2种机床坐标系中刀具与工件具有相同的相对运动方向与相对位置的前提下,基于空间坐标变换原理,研究推导了Phoenix Ⅱ数控铣齿机端面滚齿法的数控加工模型。该数控加工模型是一种完全等效、无转换误差的显式转换模型。最后,通过实例计算得到了Phoenix Ⅱ 600HC数控铣齿机各个数控轴加工时的瞬时位置。

螺旋锥齿轮传动误差检测及分析方法

通过对传动误差检测原理的分析,利用全数控滚动检查机,构建了传动误差检测分析系统和开发了一套相应的测试软件,并对螺旋锥齿轮的传动误差和结构噪声等进行了采样分析。经过试验分析,验证了该方法和系统的准确性和灵活性。最后,利用该系统对一对弧齿锥齿轮的传动误差和结构噪声进行了频谱分析,研究了二者之间的内在联系。

基于多体系统理论的磨齿机主轴振动特性分析

基于多体系统动力学理论,以YK2045型数控螺旋锥齿轮磨齿机的主轴系统为研究对象,将其处理为由多个刚体和弹性体按一定方式铰接而成的刚弹耦合多体系统,建立其动力学模型,计算其振动特性,并与传统的集中质量法进行了比较。结果表明,所开发的数控磨齿机的主轴系统始终处于稳定、可靠的工作区内。

新型螺旋锥齿轮数控铣齿机的结构模型设计

基于螺旋锥齿轮的切齿加工原理,结合Free-From型六轴五联动数控铣齿机加工特性,通过改进相关机构使其刀盘机构在平行的轴线上拥有相对啮合的两个刀盘。另外,还设计了两个联动的工作台机构,构成九轴八联动的新型数控铣齿机床,且该新型机床双齿面的假想平顶齿轮与大小齿轮分别相互啮合而同时完成一对共轭齿轮副的加工。这样,利用这种新型机床进行加工,不仅提高了加工效率,还有效的减少了齿面误差以及数字化制造过程中所进行的齿面接触分析(TCA)和齿面误差修正的大量工作,为高效率、高精度、高柔性化的螺旋锥齿轮加工提供了途径。

数控机床刀塔锥齿轮振动噪音分析

由于数控机床刀塔部件的可靠性会影响数控机床的加工精度,以某公司生产的弧齿锥齿轮为研究对象,在齿轮啮合理论的基础上,利用激光扫描逆向工程技术、公差测量技术、装备故障诊断噪音分析技术,以弧齿锥齿轮啮合质量的数字化检测为突破口,从而得到一种齿轮结构参数分析方法,用以探究其产生振动的原因。通过实验提取样件弧齿锥齿轮和改进弧齿锥齿轮实际运行过程中的噪音音频,对比分析两对齿轮的噪音频谱图来验证理论方法的正确性与有效性。分析得到样件弧齿锥齿轮产生噪音的主要原因为弧齿锥齿轮模数过大、齿数过少,重合度低。其研究结果可指导设计与加工,以提高国产弧齿锥齿轮的啮合质量,进而提高机床的加工质量。