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齿轮成型铣刀的数控磨削砂轮轨迹算法研究
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作者 徐娜 石致远 +2 位作者 李启元 郭旭阳 江磊 《工具技术》 北大核心 2024年第8期84-90,共7页
加工齿轮成型铣刀时,易出现砂轮磨损、干涉等问题,增加了制造难度。针对齿轮铣刀精密制造需求,提出一种齿轮成型铣刀磨削轨迹算法。定义齿轮成型铣刀前刀面、顶后刀面、内后刀面、外后刀面的结构参数,构建了4个坐标系并分析了相应的转... 加工齿轮成型铣刀时,易出现砂轮磨损、干涉等问题,增加了制造难度。针对齿轮铣刀精密制造需求,提出一种齿轮成型铣刀磨削轨迹算法。定义齿轮成型铣刀前刀面、顶后刀面、内后刀面、外后刀面的结构参数,构建了4个坐标系并分析了相应的转换矩阵,建立前刀面直线刃线、内切刃线、外切刃线的参数化数学模型;考虑齿轮成型铣刀的内外切齿的分布情况,针对不同的磨削工艺选用适应的砂轮进行加工,采用坐标变换矩阵描述砂轮运动方式,借助运动学原理推导了基于工件坐标系的砂轮磨削位姿的计算方法。基于VC++环境开发了相应的算法并进行仿真加工和实际加工,以验证所提算法的有效性。 展开更多
关键词 齿轮成型铣刀 数控磨削 砂轮轨迹 算法
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斜齿轮成形磨削砂轮修形与仿真 被引量:23
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作者 苏建新 邓效忠 +1 位作者 任小中 张立功 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期219-222,共4页
根据斜齿轮成形磨削过程中砂轮与齿轮之间的运动关系,建立了斜齿轮成形磨削的数学模型;通过推导成形砂轮与被加工齿面的接触条件方程,得出了成形砂轮的理论廓形,推导出砂轮廓型的等距曲线。设计了成形砂轮数控修形和数值模拟仿真软件,... 根据斜齿轮成形磨削过程中砂轮与齿轮之间的运动关系,建立了斜齿轮成形磨削的数学模型;通过推导成形砂轮与被加工齿面的接触条件方程,得出了成形砂轮的理论廓形,推导出砂轮廓型的等距曲线。设计了成形砂轮数控修形和数值模拟仿真软件,用于修整磨削任意参数斜齿轮的成形砂轮和检验砂轮的修形精度。斜齿轮磨削试验验证了修形理论的正确性和修形软件的有效性。 展开更多
关键词 斜齿轮 成形磨削 砂轮廓形 修形
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内齿轮成形磨削及砂轮修形技术的研究 被引量:13
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作者 任小中 邓效忠 +1 位作者 苏建新 魏冰阳 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第22期2647-2649,共3页
针对国内硬齿面内齿轮普遍采用插(拉)齿后氮化处理而未磨齿的加工现状,研究了内齿轮成形磨削方法和砂轮修形技术。基于自主研制的数控内齿轮成形磨齿机,提出了一种使用砂轮的一个端面磨削轮齿两个齿面的加工方案。采用跳齿磨削法控制分... 针对国内硬齿面内齿轮普遍采用插(拉)齿后氮化处理而未磨齿的加工现状,研究了内齿轮成形磨削方法和砂轮修形技术。基于自主研制的数控内齿轮成形磨齿机,提出了一种使用砂轮的一个端面磨削轮齿两个齿面的加工方案。采用跳齿磨削法控制分齿精度。研制了一种成形砂轮修整装置,开发了成形砂轮修形程序。仿真结果验证了该程序的可行性。 展开更多
关键词 内齿轮 成形磨削 砂轮修形 磨齿机 跳齿
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砂轮修整误差对数控成形磨齿加工精度的影响 被引量:10
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作者 张虎 黄筱调 +1 位作者 方成刚 郭二廓 《南京工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2013年第4期26-32,共7页
基于曲面包络理论建立砂轮修整误差影响下的实际砂轮曲面的数学模型,然后求解实际磨削齿面的端面廓形并评价其与设计廓形的偏差,考察各个砂轮修整误差对磨齿精度的影响。在数控成形磨齿机上进行了磨削实验并用三坐标测量仪测量磨削后的... 基于曲面包络理论建立砂轮修整误差影响下的实际砂轮曲面的数学模型,然后求解实际磨削齿面的端面廓形并评价其与设计廓形的偏差,考察各个砂轮修整误差对磨齿精度的影响。在数控成形磨齿机上进行了磨削实验并用三坐标测量仪测量磨削后的齿轮。测量结果显示齿廓精度达到了4级(ISO 1328-1—1997)。 展开更多
关键词 砂轮 修整误差 成形磨削 齿轮
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渐开线内齿轮成型磨削砂轮修整方法 被引量:8
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作者 苏建新 任小中 杜新胜 《河南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2007年第1期13-14,29,共3页
成形法磨齿的关键因素是成型砂轮的修整。本文介绍了一种渐开线内齿轮成型磨削的砂轮修整方法。根据渐开线的形成原理,采用金刚轮作为修整工具,用数字控制方式完成修整运动。通过数控程序可实现对不同齿数和模数的任意参数渐开线齿形的... 成形法磨齿的关键因素是成型砂轮的修整。本文介绍了一种渐开线内齿轮成型磨削的砂轮修整方法。根据渐开线的形成原理,采用金刚轮作为修整工具,用数字控制方式完成修整运动。通过数控程序可实现对不同齿数和模数的任意参数渐开线齿形的修整。 展开更多
关键词 齿轮 渐开线 成型砂轮 砂轮修整 磨齿
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渐开线螺旋齿轮成形磨削砂轮的修整 被引量:5
6
作者 王晓飞 李志峰 +1 位作者 王高勇 高卫红 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2015年第4期132-134,138,共4页
针对渐开线螺旋齿轮磨削加工要求,对磨削螺旋齿轮的砂轮进行研究。基于螺旋面形成的基本思路,得出直母线作螺旋运动形成的渐开螺旋面方程,建立了渐开线螺旋齿轮的数学模型。提出了通过MATLAB软件编程计算磨削砂轮轴向截形的方法。根据... 针对渐开线螺旋齿轮磨削加工要求,对磨削螺旋齿轮的砂轮进行研究。基于螺旋面形成的基本思路,得出直母线作螺旋运动形成的渐开螺旋面方程,建立了渐开线螺旋齿轮的数学模型。提出了通过MATLAB软件编程计算磨削砂轮轴向截形的方法。根据截形数据,提出了通过CNC砂轮修整器修整砂轮的方法,对砂轮进行数控修型。用修整好的砂轮对渐开线螺旋齿轮进行数控成形磨削加工。计算结果表明磨削法与其他方法相比可显著提高螺旋齿轮的齿形精度和表面质量,提高磨削效率。 展开更多
关键词 螺旋面 渐开线螺旋齿轮 成形磨削 轴向截形 砂轮修整
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成形砂轮高精度修整技术研究 被引量:5
7
作者 张四弟 左键民 +1 位作者 张兆祥 王金淦 《机床与液压》 北大核心 2011年第17期39-41,共3页
介绍成形磨齿的原理与现状。分析数控插补修正砂轮中金刚石工具自身形状误差对砂轮修整精度的影响;并提出相应的解决措施,即在修整过程中,通过工具的旋转,以保持工具与砂轮间实际修整作用点不变,从而消除工具误差对砂轮修整精度的影响... 介绍成形磨齿的原理与现状。分析数控插补修正砂轮中金刚石工具自身形状误差对砂轮修整精度的影响;并提出相应的解决措施,即在修整过程中,通过工具的旋转,以保持工具与砂轮间实际修整作用点不变,从而消除工具误差对砂轮修整精度的影响。并设计出具体修整装置。实践表明:采用该方法不仅可以保持高的工作精度,而且可以延长工具的使用寿命。 展开更多
关键词 数控成形磨齿 砂轮修整 法向修形 精度
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成型砂轮数控修整装置的研制与试验 被引量:4
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作者 任小中 邓效忠 苏建新 《工具技术》 北大核心 2008年第10期97-99,共3页
基于渐开线插补原理,研制了一种利用金刚轮作为修整工具的成型砂轮修整装置,并在自主研制的数控成形磨齿机上成功进行了砂轮修整试验,实现了成型砂轮的在机修整。试验结果表明,该装置调整方便,砂轮修整质量高且稳定。
关键词 齿轮 成形磨削 修型装置 金刚轮
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一种渐开线廓形砂轮数控修整算法 被引量:2
9
作者 任小中 王素粉 牛涛 《机床与液压》 北大核心 2009年第10期12-13,92,共3页
根据渐开线形成原理,采用基于基圆的方法用直线逼近渐开线,用简单而精确的计算公式计算出渐开线各坐标点的增量,避免了复杂的三角函数计算。利用VC++6.0软件编制了渐开线砂轮数控修整程序,并进行了修整仿真。
关键词 渐开线 成形砂轮 砂轮修整 磨齿
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螺旋面成形磨削误差补偿砂轮截形研究 被引量:1
10
作者 刘丰林 康权 宋晓 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2014年第5期662-666,共5页
在螺旋面成形磨削加工中,存在着由机械加工和安装工艺带来的系统误差,这些误差将直接影响成形磨削精度。提出了一种将系统误差作为恒定误差,并反馈到砂轮截形算法中,通过改变砂轮理论截形方程来消除误差的思想。研究了基于误差补偿的螺... 在螺旋面成形磨削加工中,存在着由机械加工和安装工艺带来的系统误差,这些误差将直接影响成形磨削精度。提出了一种将系统误差作为恒定误差,并反馈到砂轮截形算法中,通过改变砂轮理论截形方程来消除误差的思想。研究了基于误差补偿的螺旋面成形磨削砂轮截形算法,并利用Visual C++开发出了一套通用性强,操作简便的螺旋面成形磨削砂轮修整软件系统。实验结果表明:磨齿精度达到6级以上。 展开更多
关键词 成形磨削 砂轮截形 误差补偿 软件
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渐开线廓形砂轮数控修整实验系统的开发 被引量:1
11
作者 任小中 丁军鹏 谢丰坤 《实验室科学》 2011年第6期107-109,共3页
针对当前数控技术实验项目较少的问题,在现有的数控成形磨齿机上开发了成形砂轮数控修整实验系统。成形法磨齿的关键是解决好渐开线廓形砂轮的修整问题。根据渐开线形成原理,研究了等误差直线逼近渐开线的算法。利用VC++6.0编制了渐开... 针对当前数控技术实验项目较少的问题,在现有的数控成形磨齿机上开发了成形砂轮数控修整实验系统。成形法磨齿的关键是解决好渐开线廓形砂轮的修整问题。根据渐开线形成原理,研究了等误差直线逼近渐开线的算法。利用VC++6.0编制了渐开线廓形砂轮数控修整程序,并进行了砂轮修整试验。试验结果表明所提出的算法是有效的,开发的程序可行,界面友好。该实验的完成为进一步开发数控成形磨齿系统奠定了基础。 展开更多
关键词 数控技术 砂轮修整 成形法磨齿
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渐开线齿轮磨削成形砂轮数控修整及VC++程序实现 被引量:1
12
作者 王素粉 秦冲 《机械制造与自动化》 2010年第5期109-111,共3页
在进行齿轮磨削时,对成形砂轮的修整成为其关键的因素,主要利用了渐开线形成的基本原理,把渐开线的插补点计算到基圆上来,用一些简单而精确的公式把渐开线上的各坐标点的增量计算出来,通过一些简单的计算即可计算出下一点的坐标,简化了... 在进行齿轮磨削时,对成形砂轮的修整成为其关键的因素,主要利用了渐开线形成的基本原理,把渐开线的插补点计算到基圆上来,用一些简单而精确的公式把渐开线上的各坐标点的增量计算出来,通过一些简单的计算即可计算出下一点的坐标,简化了以前复杂的三角函数计算,在VC++6.0软件里编制程序和界面,通过界面上的参数输入和命令选择,实现了渐开线轮廓砂轮修整的动态仿真。 展开更多
关键词 渐开线 成型砂轮 砂轮修整 磨齿
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砂轮修整工艺参数对成形磨齿粗糙度的影响 被引量:7
13
作者 王江 黄筱调 张虎 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2014年第12期19-21,26,共4页
成形磨齿即用成形砂轮磨削齿轮,因效率高广泛运用于齿轮加工中。砂轮修整是成形磨齿工艺中重要的环节,直接影响到磨齿加工的质量。文中以表面粗糙度作为评价磨齿加工的评价参数,对砂轮修整工艺参数与齿面粗糙度之间的关系进行了研究,通... 成形磨齿即用成形砂轮磨削齿轮,因效率高广泛运用于齿轮加工中。砂轮修整是成形磨齿工艺中重要的环节,直接影响到磨齿加工的质量。文中以表面粗糙度作为评价磨齿加工的评价参数,对砂轮修整工艺参数与齿面粗糙度之间的关系进行了研究,通过实验得到砂轮修整工艺参数与齿面粗糙度之间的关系,运用多元回归技术的方法,建立了两者关系的数学模型。最后对回归方程及回归系数进行显著性检验,结果表明径向修整进给量是影响齿面粗糙度最主要的原因。 展开更多
关键词 成形磨齿 砂轮修整 工艺参数 多元回归
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基于多体理论的砂轮修整系统几何误差建模 被引量:3
14
作者 唐凯 洪荣晶 +1 位作者 方成刚 张虎 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2018年第1期26-29,共4页
为提高齿轮加工精度,在对多体系统拓扑结构描述和坐标系建立研究的基础上,将SKMC-3000/20成形磨齿机床砂轮修整系统结构简化为多体系统,用特征矩阵推导出相邻运动体之间的相对位置和姿态。应用齿轮成形磨削原理,分析影响齿轮加工精度的... 为提高齿轮加工精度,在对多体系统拓扑结构描述和坐标系建立研究的基础上,将SKMC-3000/20成形磨齿机床砂轮修整系统结构简化为多体系统,用特征矩阵推导出相邻运动体之间的相对位置和姿态。应用齿轮成形磨削原理,分析影响齿轮加工精度的砂轮修整系统误差,建立砂轮修整系统的几何误差模型,提出一种综合误差补偿方案。研究结果为提高数控成形磨齿机砂轮修整精度,减小机床的几何误差提供了理论依据,误差模型具有较强的普遍适应性。 展开更多
关键词 齿轮成形磨削 砂轮修整 误差模型 误差补偿
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B样条曲线拟合成形磨齿砂轮轮廓方法
15
作者 周鹏康 卢耀安 +1 位作者 周启轩 王成勇 《广东工业大学学报》 CAS 2023年第6期44-51,共8页
目前常用直线或圆弧逼近成形磨齿砂轮的轮廓,导致砂轮轮廓曲线容易出现不连续和波动现象,甚至会改变原来轮廓曲线的凹凸性,导致修整的成形砂轮加工出的齿轮精度有限,并且修整程序繁琐、数据量大。针对此问题,提出一种采用B样条曲线拟合... 目前常用直线或圆弧逼近成形磨齿砂轮的轮廓,导致砂轮轮廓曲线容易出现不连续和波动现象,甚至会改变原来轮廓曲线的凹凸性,导致修整的成形砂轮加工出的齿轮精度有限,并且修整程序繁琐、数据量大。针对此问题,提出一种采用B样条曲线拟合成形磨齿砂轮轮廓的方法,方便磨齿机的数控系统使用样条插补功能修整成形砂轮。该方法首先计算渐开线斜齿轮成形磨削砂轮的轮廓,在砂轮轮廓数据点中提取特征点进行B样条曲线拟合,利用差分演化算法计算非特征点拟合误差,把最大拟合误差处的数据点添加到特征点集,然后反复迭代计算,最终生成一条满足拟合误差要求的B样条曲线,在满足指定误差要求下用较少的控制点拟合成形砂轮轮廓。仿真计算结果表明,该方法可以有效拟合成形磨齿砂轮轮廓,并且拟合误差满足指定要求。 展开更多
关键词 齿轮磨削 成形砂轮修整 B样条曲线 差分演化算法
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大型数控成形磨齿齿面误差控制研究综述
16
作者 陈志炜 丁爽 +1 位作者 宋占群 王中玉 《机械传动》 北大核心 2022年第4期22-30,62,共10页
相比于蜗杆砂轮磨齿,成形磨齿适用于大直径大模数齿轮的高效磨削,但也存在磨削精度控制难、精密修形难、在机精密检测难等问题。综述成形磨齿齿面误差控制方面的国内外研究和发展,从砂轮修整系统误差、齿轮磨削系统误差以及在机检测系... 相比于蜗杆砂轮磨齿,成形磨齿适用于大直径大模数齿轮的高效磨削,但也存在磨削精度控制难、精密修形难、在机精密检测难等问题。综述成形磨齿齿面误差控制方面的国内外研究和发展,从砂轮修整系统误差、齿轮磨削系统误差以及在机检测系统误差3个误差源方面对近些年国内外研究成果和存在的问题展开讨论,提出了需要进一步深入研究的方向和内容:构建“砂轮修整-成形磨削-齿面误差在机评估-机床误差逆向溯源-误差跟踪补偿”的闭环磨削系统,实现磨削精度、修形精度的提高;开展齿面误差映射建模、齿面误差在机评估和齿面误差跟踪修正方法研究,优化在机检测和补偿系统。掌握成形磨削误差补偿方面的研究和发展现状,有利于在高精密成形磨齿以及齿轮检测装备的研制过程中实现关键技术突破。 展开更多
关键词 成形磨齿 齿面误差 砂轮修整系统 齿面修形 在机检测 误差控制
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基于数值模拟的内斜齿轮成形磨削砂轮修形方法 被引量:7
17
作者 苏建新 邓效忠 +1 位作者 任小中 徐恺 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2388-2393,共6页
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... 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. 展开更多
关键词 内斜齿轮 成形磨削 砂轮修形 磨削干涉 数值模拟
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砂轮修整对成形磨齿齿廓偏差的补偿 被引量:2
18
作者 汪中厚 耿直 +1 位作者 李刚 朱文敏 《机械传动》 CSCD 北大核心 2015年第1期13-16,42,共5页
为了提高成形磨齿齿轮的精度,研究了一种通过修整砂轮廓形来补偿齿廓偏差的方法。首先说明了研究此方法的必要性,然后介绍了此方法的原理:用三次B样条曲线对齿形测量数据点进行拟合,求出拟合后的曲线方程,并在此基础上建立了真实的齿面... 为了提高成形磨齿齿轮的精度,研究了一种通过修整砂轮廓形来补偿齿廓偏差的方法。首先说明了研究此方法的必要性,然后介绍了此方法的原理:用三次B样条曲线对齿形测量数据点进行拟合,求出拟合后的曲线方程,并在此基础上建立了真实的齿面方程求解模型,提出了针对齿廓偏差补偿的用于计算砂轮截形的假想齿面方程。基于同一个齿轮不同齿的测量数据,可得到不同的砂轮截形,为此将所有的砂轮截形组成线族,对线族中的离散点采用最小二乘法进行拟合,拟合之后的砂轮截形为补偿齿廓偏差的最佳截形。最后,通过实验试磨分析,加工出的齿轮经测量齿廓偏差由5级精度提高到了3级精度,并且同时补偿了齿廓倾斜偏差与齿廓形状偏差。 展开更多
关键词 砂轮修整 成形磨齿 成形砂轮 齿形测量 齿廓偏差补偿
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内齿轮成形磨削的砂轮修整算法研究 被引量:1
19
作者 苏建新 徐恺 +3 位作者 周永丹 刘志平 葛志伟 王自兴 《机械传动》 CSCD 北大核心 2014年第8期60-62,120,共4页
针对内齿轮成形磨削的技术难点,研究了内齿轮成形磨削的砂轮修形方法。在建立内齿轮成形磨削数学模型的基础上,推导了内齿轮成形磨削砂轮廓形和修形轨迹的坐标计算公式。基于VC++6.0编制内齿轮砂轮修形软件,输出数控砂轮修整程序。最后... 针对内齿轮成形磨削的技术难点,研究了内齿轮成形磨削的砂轮修形方法。在建立内齿轮成形磨削数学模型的基础上,推导了内齿轮成形磨削砂轮廓形和修形轨迹的坐标计算公式。基于VC++6.0编制内齿轮砂轮修形软件,输出数控砂轮修整程序。最后通过软件实例,验证了理论的正确性和软件的可行性。 展开更多
关键词 内齿轮 成形磨削 砂轮修形 算法
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