基于自动编程系统的大型滚齿机热误差补偿

为降低大型数控滚齿机热误差,提高滚齿机加工精度,基于西门子数控系统与自动编程系统,提出一种数控滚齿机热误差补偿方法与系统。针对某型号大型数控滚齿机,利用模糊聚类法对热误差补偿温度变量进行优选,采用多元回归—最小二乘法,建立了滚齿机滚刀和工件主轴中心距热误差与温度关系的补偿模型,并在该大型数控滚齿机加工过程中进行了热误差补偿试验。结果显示,滚齿机滚刀与工件主轴中心距热误差值降低了约77.89%,齿轮加工精度提高了1～2级,表明所建立的热误差补偿模型精度高,所提出的滚齿机热误差补偿方法与系统具有实用价值。

数控滚齿自动编程技术的研究

建立了圆柱齿轮滚齿自动编程数学模型,提出了数控滚齿自动编程方法。该方法仅需通过人机界面输入特定参数,在工艺数据库和运算库的支撑下,即可自动生成NC程序。针对西门子840D数控系统,进行了自动编程系统开发,实现了人机界面设计、系统算法设计和功能模块设计。在滚齿机上的应用表明编程效率高、加工零件精度高、算法可靠性强。

基于通用五坐标数控机床螺旋锥齿轮NC加工研究

基于空间曲面共轭原理 ,确定齿轮切齿矢量关系 ,建立了螺旋锥齿轮的齿面矢量方程。利用空间坐标系的变换 ,确定出刀具相对工件的位置和姿态 ,实现刀具与工件的相对运动 ,从而将传统的螺旋锥齿轮机床加工调整参数转换为适合 NC机床加工的运动参数。进行了五轴加工的刀具扫描体计算。在计算机上 ,对螺旋锥齿轮数控加工进行了仿真 ,给出了相应的计算和实验结果。在通用五坐标数控机床上实现螺旋锥齿轮加工 ,确定出螺旋锥齿轮

数控滚齿机几何误差补偿技术研究

文章基于多体系统理论建立了数控滚齿机几何误差模型,并对其进行解耦得到了各轴独立的误差补偿量;通过激光干涉仪的12线法辨识出了数控滚齿机移动轴的几何误差元素,针对滚齿机的特殊结构提出一种新的基于球杆仪的旋转轴几何误差元素辨识方法,并结合自主开发的滚齿数控系统提出了几何误差补偿策略。

螺旋锥齿轮数控磨齿机机床空间误差与机床调整参数的关系

为求得对各项机床调整参数影响较大的机床空间误差,分析螺旋锥齿轮加工过程中数控机床空间误差物理涵义,并建立七轴五联动数控磨齿机床空间误差模型。基于齐次变换矩阵方法建立机床空间误差与机床调整参数之间的几何等量关系,推导出两者间的关联函数并进行分析。通过实例分析,发现对机床刀位调整值影响较大的机床空间误差主要是三直线轴垂直度误差和x轴沿z向垂直度误差;对机床轮位调整值影响较明显的机床空间误差为z轴、B轴沿x向直线度误差以及A轴的安装距误差。为机床调整参数优化及螺旋锥齿轮几何误差补偿提供了理论依据。

基于成组技术和标准模板的滚齿CNC自动编程

针对滚齿数控加工的自动编程问题,提出一种基于成组技术和标准模板的滚齿CNC自动编程方法。利用成组技术原理,根据齿轮的几何特征和工艺特征的相似性对齿轮工件进行分类,利用每类齿轮单元的滚削数学模型,在工艺决策知识库支撑下确定出滚齿加工的工艺参数;根据滚削数控代码结构的相似性,运用字面相似度算法建立滚齿加工参数化控制标准模块库,组建每类齿轮单元的NC参数化代码模板,并运用表达式驱动算法完成对代码模板的实例化,自动生成NC代码,实现了滚齿加工的模块化、参数化数控程序设计。开发了基于西门子840D数控系统的滚齿自动编程系统,在某型号滚齿机上的应用表明该方法的编程效率高、算法可靠性强。

面向开放式数控的滚齿零编程技术研究与实现

进行滚齿建模分析,建立了滚齿零编程数学模型。设计了整体架构,针对西门子开放式数控系统,进行人机界面设计、模块功能和数据访问等,在机床上仅需输入编程参数和工艺参数,经系统检验自动生成滚齿NC程序。在滚齿机上的成功应用,验证了本技术较高的可靠性和实用性。

数控弧齿铣齿机的切削动力学研究

以一台数控弧齿铣齿机为例,分析了机床结构及其受力特点,结果表明,切削分力的大小和方向在从切入到切出的过程中变化很大,造成了铣齿过程的不稳定。通过测量刀具和工件间相对激振的频率响应曲线,分析出机床结构存在两个薄弱模态对应的模态频率。试验模态分析和机床结构有限元计算均验证了结构薄弱模态的存在,并得到了相应的振型特点。谐响应分析表明,机床每一切齿走刀过程的切入和切出期间,不同大小和方向的切削力激发了机床结构相应的薄弱模态。机床的自激振动试验验证了谐响应分析的结果,并得到了稳定的切削区间。

螺旋锥齿轮精密数控加工误差补偿策略

为了更好地实现螺旋锥齿轮精密数控加工,结合螺旋锥齿轮加工特点,在欧式线性空间中建立了数控加工模型及误差补偿模型。补偿模型为二级补偿机制,以齿面误差作为判断依据,通过对机床安装调整误差的补偿和加工过程中运动误差的补偿及时修正加工质量。由此,通过逐齿动态补偿,使得加工过程中机床误差得到修正,齿面加工精度得到提升。经仿真实验验证,该方法可实现连续轨迹运动中的多轴协调,有效提高螺旋锥齿轮数控加工机床的加工精度。

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。

用三坐标实现圆柱齿轮的自动测量与评价

本文建立了一套三坐标机用于齿轮自动测量时离散采点的数学模型和误差评价模型。应用这套模型编制的自动测量软件可评价出齿形误差、齿向误差、周节累积误差及齿圈径向跳动误差等误差参数。在数据处理中，本文提出了数学软测头的概念，它对齿轮误差评价具有较高的应用价值。

几种数控机床回转进给机构的传动形式

以五轴加工中心的第四轴和第五轴回转进给机构为研究对象,介绍了几种常用的数控机床回转进给机构的传动形式;对蜗杆蜗轮和凸轮等机械传动结构的传动形式、结构特点和消隙方法进行了对比和分析;指出了直接驱动技术在数控机床回转进给机构设计中的关键技术和难点;针对双摆角数控万能铣头和数控转台等回转进给机构的不同特点,阐述了各传动机构在数控机床回转进给机构中的设计方法。

对角修形斜齿轮设计与数控磨齿研究

为了减小齿面振动,降低磨削误差,提出对角修形斜齿轮数控磨齿加工方法:通过设计对角修形曲线,经过3次B样条拟合为对角修形曲面;根据齿条展成渐开线齿面原理,建立平面砂轮磨削斜齿轮6轴联动Free-Form型数控磨齿模型,通过齿条与砂轮位矢等效转换,推导各轴运动关系;建立基于CNC机床各轴运动敏感性分析的齿面修正模型,各轴运动用6阶多项式表示,通过判断砂轮与齿面的接触状态,确定磨削齿面的误差,并分析各系数扰动对齿面误差的影响;以齿面误差平方和最小为目标函数,通过粒子群优化方法,得到机床各轴运动参数,该方法计算结果稳定且精度较高。通过算例表明:沿齿向方向压力角、螺旋角、展成角的微调可分别实现一定的对角修形加工;微调6轴联动机床各轴运动参数,可有效减小对角修形斜齿轮的磨削误差,通过机床运动敏感性分析验证理论和算法的正确性。

关于面齿轮磨削加工机床的研究

对面齿轮的磨削加工机床进行了研究,从建立加工坐标系入手分析了磨削机床设计原理,并在此基础上初步建立了磨削机床的几何模型。还对磨床的操作进行了分析,包括手动安装调试和数控加工过程。

螺旋锥齿轮加工机床发展综述

总结了螺旋锥齿轮加工机床由机械摇台式到全数控式的演变历史,重点关注新技术、新理论在机床变革中的应用,同时介绍了锥齿轮加工机床的现状,并展望了该类机床的发展方向。

多功能数控成形磨齿机总体设计

针对国内硬齿面齿轮的加工现状,研制了数控成形磨齿机。床身采用整体铸造结构,刚性好。机床采用动柱式结构和可转位的砂轮架,扩大了机床的工艺范围,实现了机床的"一机多能"。机床上安装有成形砂轮修整装置,解决了成形砂轮在机修整问题。

开放式滚齿机数控系统开发策略及系统结构研究

在分析基于PC的开放式数控系统实现途径的基础上,结合PMAC的功能特点和滚齿加工特点,对开放式滚齿机数控系统的开发策略进行了详细的分析,并阐述了在此策略下数控系统的软、硬件结构。

基于DSP的开放体系数控滚齿系统的研究

讨论了一种基于数字信号处理器 (DSP)的开放体系数控滚齿系统。该系统在可编程 PID整定的基础上 ,提供了速度、加速度前馈滤波 ,以保证系统的静态精度和动态性能。通过对滚齿原理的研究 ,提出了电子差动齿轮箱的概念 ,开发出相应的数控滚齿软件 ,介绍了运动控制系统软件的基本模块 ,最后给出了该数控系统成功用于YG3

直流力矩电机在数控插齿机上的应用

由于对高精高速数控插齿技术的要求逐步增强,需要对原有的数控插齿机进行一些改造使其在技术和经济上都能适应新的需求。从数控插齿机的动力部分入手,将直流力矩电机应用于数控插齿机,讨论了其在技术上和经济上的可行性,并分析了选型流程。结果表明:使用直流力矩电机驱动数控插齿机在技术和经济上都具有很高的可行性,为提高数控插齿机加工精度与效率开辟了一条新的思路。

数控滚切修形齿轮时确定刀具坐标的方法

根据在数控滚齿机上加工鼓形和小锥修形齿轮时，刀具和工件之间相对运动及相互位置坐标的分析，提出了一种确定刀具在垂直平面内截面中心位置坐标的计算方法，且推导出了有关的计算公式，并在齿轮加工机床ＣＮＣ系统中应用。