CNC齿轮机床的主控方式及控制原理

介绍自行研制的齿轮机床ＮＣ系统的组成与功能。基于模块化、灵活性的思想，该ＣＮＣ系统集编程、加工于一体，并可实现多轴联动控制。

数控插齿机的误差建模与误差补偿解耦

为提高数控插齿加工精度,需对其误差进行补偿。通过分析插齿机床的运动特点,建立了插齿机运动模型;基于机床误差运动学原理,推导出用齐次变换矩阵描述的刀具相对于工件的误差模型;基于小误差补偿运动假设和微分变换原理,对各轴运动副的误差补偿量与刀具相对于工件的位置及方向误差模型间存在的耦合关系进行了解耦,获得了影响插齿加工精度的各运动副位置或方向误差补偿量。

数控插齿机床身的静动多目标拓扑优化设计

为了提高数控插齿机床身结构静刚度和动态性能,基于SIMP材料插值方法,采用折衷规划法,建立以刚度最大化和低阶模态频率最大化的多目标拓扑优化模型,对数控插齿机床身进行拓扑优化,得到最佳拓扑形式。根据拓扑形式重构床身模型,并对原结构模型和重构模型进行分析,结果表明,经过拓扑的结构能同时满足数控插齿机床身静刚度和振动低阶频率的要求,为数控插齿机床身结构拓扑优化设计提供一种方案。

基于TE检测与控制理论的插齿机分度精度提高方法研究

为提高数控插齿机YKD5132X3的分度精度,对插齿机的传动链进行传动误差检测。对数据进行分析后得知,分度误差主要误差源为工件工作台蜗轮副和刀架工作台蜗轮副。针对这两个误差源,使用课题组精化后的蜗轮母机对这两个蜗轮进行加工,并通过在线检测装置实现在线检测。蜗轮修正加工完成后,插齿机装配时,通过TE检测数据调整工件工作台蜗轮副的安装;替代了过去需要多次通过切齿后检测报告进行调整安装的方法,节省了安装时间并提高了安装精度。最后通过切齿验证,插齿机切齿精度由7级提升到了5级。

基于试切误差补偿的斜齿插削技术与实验

为了提高数控插齿机插削斜齿精度,提出了一种基于试切误差补偿的数控加工方法。首先,在分析斜齿螺旋线偏差产生机理的基础上,采用线段逼近理论主运动曲线,计算满足加工精度要求的线段最大许用步长和曲柄转角;然后,通过试切齿轮,测取螺旋线偏差并反求出主运动曲线偏差,获得更准确的新理论主运动曲线;最后,在生产用G代码中,重新用线段逼近新理论主运动曲线。实验结果表明:加工的斜齿轮螺旋线偏差达到7级精度,结果符合预期,验证了技术方案的可行性。

大型数控插齿机在机测量软件开发(英文)

根据大型数控插齿机的加工原理,研究了大型插齿机在机测量的标定原理、测量原理,并在此基础上开发出一套在机测量软件。将软件嵌入天津第一机床总厂的YKW51250大型数控插齿机中,通过实验验证了软件算法的正确性以及软件的可靠性。

大型数控插齿机液压主驱动系统设计及分析

针对提高大型插齿机的切削力、切削长度、切削速度及切削稳定性的需求,介绍了数控插齿机液压主驱动系统设计及改进方法。以数控插齿机主驱动功能需求为目标,提出了冲程长度、最大切削力、切削速度及功能需求等前提条件;以数控插齿机的液压主驱动系统为设计对象,有针对性地计算出了液压主驱动系统的液压缸、液压泵、主电机、伺服比例阀等主要元件的功能参数,并选择了相应的元件型号;进一步设计了液压原理图;总结调试运行中出现的断电上顶等问题,提出了可行的改进方案。该液压主驱动系统已成功应用于数控插齿机。液压主驱动系统的设计试验成功,为大型插齿机和中小型深孔插齿机的发展奠定了新的理论和实践基础。

YK58150型齿条插齿机的数控系统的研究

YK58150型数控齿条插齿机的控制系统是采用以可编程控制器为核心的三轴控制两轴联动数控系统,可实现圆周进给、径向进给和分齿运动的精确数字控制。文章对其硬件系统及其软件结构进行了详细的论述。

数控插齿机加工误差探讨

重点介绍数控插齿机加工误差产生的原因现象,分析误差产生的原因,采取适当措施,减小数控插齿机的加工误差,提高数控插齿机的加工精度,以便为后期的技术攻关指明方向。

考虑运动误差的数控插齿机插齿啮合分析

以多体系统理论为基础 ,根据数控插齿机运动的实际情况 ,在考虑了由于制造、安装、运动控制不精确以及其它原因引起的初始位置误差等因素后 ,对数控插齿机的插齿啮合进行了分析 ,推导出包含误差在内的工件齿面方程 。

数控插齿机热误差模块化稳健性预测模型建立

针对数控插齿机固有的主轴进给系统结构带来的传动间隙引起波动性热变形建模预测精度不高的问题,提出一种基于均值平滑处理波动的模块化建模方法。利用模糊聚类结合灰色关联度方法和多元线性回归对该机床主轴x、y向分别建立热误差补偿模型,并计算预测残余值在不同分布范围的概率。结果表明:与传统热误差建模方法相比,模块化预测残余值在不同范围的分布较均匀,稳健性得到了有效提升,为热误差模块化建模方法提供了参考。

基于GA-BP神经网络的数控插齿机热误差建模

热误差作为影响数控插齿机加工精度的重要因素之一,而目前有关插齿机的热误差补偿相关资料欠缺。提出基于GA-BP神经网络的机床热误差优化建模方法,针对插齿机减少其热误差,提高加工精度。针对神经网络算法较多,但补偿效果仍存差距,因此比较了遗传算法(GA)和BP神经网络算法,介绍GA-BP神经网络模型的具体步骤,以YKS5132DX3型数控插齿机为实验对象,获得了敏感点温度和主轴X、Y方向的热误差值,在此基础上,建立BP神经网络热误差预测模型和GA-BP网络热误差优化模型。实验结果表明:与BP神经网络热误差模型相比,GA-BP神经网络热误差模型的预测精度更高,残差变化幅度较平稳,稳健性强。

面向鼓形插削让刀机构的共轭双凸轮廓线设计

提出了一种用于数控插齿机鼓形齿插削的让刀机构,其让刀轨迹由共轭双凸轮实现,能够克服鼓形齿插削过程中冲击振动大、稳定性差及精度低的问题。让刀机构设计的核心是共轭双凸轮的廓线设计。在给定让刀机构共轭双凸轮基本参数的基础上,以实现插齿让刀运动轨迹无柔性冲击为目标,进行了凸轮转角分配,选定了五次多项式为凸轮廓线过渡曲线,推导了共轭双凸轮各段轮廓曲线的数学模型,并应用Wolfram Mathematica计算并绘制共轭双凸轮理论廓线与实际廓线。共轭双凸轮实物装机运行良好,验证了所推导数学模型的正确性和凸轮设计过程的合理性。

基于正交试验的数控插齿机驱动箱轻量化设计

基于正交试验的方法对某型号数控插齿机驱动箱进行轻量化设计。确定以驱动箱传动系统中输入轴、中间轴各轴段的直径和一对啮合直齿轮的齿宽系数为设计参数,在满足各零部件强度要求下以体积最小为优化目标。在对轴及齿轮强度校核时运用了动力学分析软件ADAMS和有限元分析软件ANSYS相结合的方法,通过对试验结果进行极差分析表明:中间轴直径参数对驱动箱体积变化影响最明显,选取了一组最优化组合参数来设计驱动箱。

基于电子螺旋导轨的斜齿轮插削加工方法研究

对基于电子螺旋导轨原理的斜齿轮插削加工方法进行研究,建立了插齿机五轴联动控制关系数学模型,提出了匀速插削且快速回程、平稳加减速控制方案,以曲线表和电子齿轮为主要方法进行数控编程,并进行了插削加工实验。实验表明,该方法传动稳定、加工效率高、操作快捷方便,具有普适性和推广应用价值。

大型数控插齿机液压主驱动系统分析

为了满足产品生产的高质量和高品质,需要考虑产品对插齿机的要求,提升齿轮加工的精度和质量,从而带来更好的经济效益。液压系统是数控插齿机主运动驱动,能有效改进原有的曲柄连杆系统带来的急回特性问题。液压驱动能实现无极调速功能,输出的扭矩相对较大,从而扩大了插齿机刀具变速的范围。在工作过程中也不会因为刀具停止带来扭矩失衡等机械事故问题。大型插齿机切削力、长度和稳定性的要求不断提升,需要对数控插齿机液压驱动系统设计加以改进。文章简要分析了大型数控插齿机液压主驱动系统及设计。