VL205—CNC数控刀具磨床刀具刃磨数学模型及实现

以ＶＬ２０５－ＣＮＣ机床为例讨论了铣刀数控刃磨过程的计算原理，给出了螺旋铣刀后刀面刃磨的计算方法，最后叙述了刀具刃磨数控程序实现的一般过程。     

盘形铣刀加工等基圆锥齿轮的原理及齿面求解

为了实现等基圆锥齿轮的高速、高效加工,基于等基圆锥齿轮理论,分析了盘形铣刀加工等基圆锥齿轮的可行性,建立了盘形铣刀数学模型、盘形铣刀加工坐标系,分析并确立了各坐标系间的转换关系.通过刀具曲面与齿面在共轭接触点处啮合方程的建立及求解,得到了盘形铣刀加工的等基圆齿面表达式.对盘形铣刀加工理论下的等基圆锥齿轮齿面与理论等基圆齿面进行了分析比较,进行了盘形铣刀的仿真加工.结果表明:通过盘形铣刀截形、盘形铣刀加工运动中的回转角度、倾斜角度及倾斜中心点的合理设计,盘形铣刀加工而成的实际齿面与理论齿面的接近程度达到工程要求,使用盘形铣刀可以加工等基圆锥齿轮.      

涡轮叶片榫齿金刚石滚轮的研制及应用

一、序言 某发动机Ⅰ级涡轮叶片材料为铸造镍基耐热合金,切削加工性很差。其榫齿部分的加工,采用M42铣刀铣削加工时,刃磨一次只能加工1～3片,而一把铣刀只允许刃磨12次。每把铣刀的价格为240元,故加工叶片榫齿的成本高,效率低,而且质量差,废品多,满足不了生产的需要。     

小模数齿轮剃齿工艺分析

航空发动机的小模数齿轮精度高、刚性差,结构复杂。目前,我国仍延用传统的精插齿工艺。加工中,受插齿刀的精度、刃磨前角误差以及刀刃锋利程度的影响,致使调整、加工难度较大,生产效率低。而剃齿工艺恰好克服和弥补了精插齿工艺的不足。剃齿工艺是由美国耐森纳尔·波...     

鼓背齿铣刀

磨立铣刀外圆齿的后隙面,为磨出铣刀后角,一般是使砂轮轴线平行铣刀中心线,齿托低于铣刀中心一个距离,磨出的后隙面实际是一个凹弧面。这种铣刀在切削强度较高的材料时,就显出刚性差、铣刀振动大、零件表面光洁度差、刀具磨损快等缺点。为此,我们改变了刃磨方法,磨出了一种鼓背齿铣刀,避免了上述缺点。所谓鼓背齿铣刀,就是立铣刀的外圆刀齿的后隙面是阿基米德螺旋线的一部分(在径向截面中),即铣刀后隙面是鼓背,而不是凹弧。     

半圆铣刀刃磨夹具

半圆铣刀刃磨夹具如图所示，平面磨床上使用的这种专用夹具易于制造。销子Ａ是固夹铣刀头部的止动器，在刃磨小直径铣刀时，可使磨轮离开夹具体一个间隙。刀柄孔径镗削加工后，比刀柄尺寸大０．００１ｉｎ（０．０２４ｍｍ）左右。两个压紧螺钉可调整，以便与刀柄很好配合...     

高效磨削钻铣刀端刃前刀面

为实现钻铣刀“钻”的功能 ,铣刀 1齿 (或 2齿 )端面切削刃须通过刀具中心 ,其相对位置误差一般要求在 0 .1ｍｍ范围之内 ,这就对该端刃前刀面的刃磨提出了较严格的要求。常规的刃磨方法费工费时 ,磨削质量也不稳定 ,时有超差甚至磨废的情况发生。本文介绍一种新的磨削方法 ,该方法需制作一Ｖ形定中心夹具 (图 1) ,即在一般的Ｖ形夹具上加装一可沿Ｖ形块纵向移动的滑板 1,滑板端头装有可上下移动的定中心螺栓 10 ,并在其端部侧面加工一定位平面Ｂ(见Ｋ向视图 )。新方法的工艺步骤是 :(1)如图 1所示 ,将铣刀圆柱柄部置于夹具Ｖ形槽中适当位置…     

机夹铣刀片周边刃磨夹具

三三一厂在使用机夹端面铣刀过程中,因没有高精度的专用周边磨床,刀片精化原是用万能方法刃磨的。而刀片要求转位精度高,C级刀片的精度为 d~( 0.025)、m~( 0.012)、s~( 0.025),刃磨工时高达72分钟/片,质量也难以保证。后来,刀具试验室工人陈胜华同志参照国内外周边刃磨机床的结构,设计出了能在普通     

断续展成法加工高精度非圆齿轮

本文提出采用展成法加工高精度非圆齿轮。其特点是利用标准切齿刀具和高精度通用机床就能加工这种齿轮，为单件和少量试生产提供了一种方便加工方法。文中介绍了此法的原理、工艺过程和加工实例。     

GTF发动机行星齿轮传动系统设计技术研究

行星齿轮传动系统作为齿轮驱动风扇(Geared Turbofan,GTF)发动机的关键部件,其传动功率大、空间结构紧凑、工作条件恶劣。为突破该部件设计关键技术,并为国内GTF发动机结构设计积累经验,在GTF发动机齿轮传动系统概念设计的基础上,开展了其初步设计,对齿轮进行疲劳强度分析;采用齿轮宏观参数优化和微观修形设计方法,提高齿轮承载能力,减小传递误差,改善齿轮接触区应力分布,提高齿轮传动系统的运动平稳性。     

弧线齿面齿轮齿面接触分析

为了提高面齿轮副的强度并解决其磨齿问题,提出了弧线齿面齿轮副的一种新的加工方法,并研究其啮合特性.用有刀倾的刀盘旋转而成的切削面作为假想齿轮的齿面,模拟产形齿轮和被加工齿轮啮合过程.推导弧线齿面齿轮副齿面方程;根据两齿面在啮合过程中连续相切条件.建立了考虑安装误差的轮齿接触分析(TCA)模型;齿轮副计算机啮合仿真结果表...     

平面刀具加工面齿轮的理论分析

采用平面刀具加工面齿轮可提高刀具的通用性和降低设计制造成本.首先在对格林森方法仿真的基础上指出仅用高阶滚比是不能获得理想齿面的.然后提出了附加运动,通过这个附加运动与高阶滚比刀具在运动中可以实现虚拟渐开线的精确模拟.其三提出了确定高阶滚比、附加运动多项式系数的方法.其四建立了平面刀具的产形面和平面刀具加工的面齿轮的数学模型.最后进行了滚比与运动规律、轮齿接触分析等数值仿真,结果表明:算例中的最大齿面误差为-1.05mm,接触路径倾斜,接触椭圆长度为11.2mm,传动误差约为0″,被加工面齿轮与标准小轮的啮合表现出良好的“准共轭”特性.因此这种可粗切,亦可精磨的加工方法具备良好的可行性与实用性.      

采用碟形砂轮的面齿轮磨齿方法理论分析

为了制造出高精度硬齿面面齿轮和获得抛物线传动误差并提高传动稳定性,提出一种采用碟形砂轮加工面齿轮的磨齿方法.分析了碟形砂轮磨削面齿轮的展成原理和碟形砂轮的运动,根据展成原理推导了碟形砂轮的齿面方程,使用渐开线失配的碟形砂轮和改变砂轮的运动,推导出双向修形面齿轮的齿面方程.建立了双向修形面齿轮和常规渐开线小齿轮啮合的齿面接触分析模型,齿面计算和齿面接触分析实例表明,采用碟形砂轮加工双向修形面齿轮的磨齿方法是可行的,获得了面齿轮抛物线传动误差,避免了边缘接触并提高了传动的稳定性.      

渐开线碟形砂轮磨削面齿轮数控加工研究

为进行面齿轮数控精密加工,提出了一种渐开线碟形砂轮磨削面齿轮加工方法.根据面齿轮成形过程及磨削加工原理,推导了渐开线碟形砂轮磨削面齿轮齿面方程,进行了面齿轮磨削加工机床设计,给出了基于机床结构的面齿轮磨削加工方法,进行了磨削加工过程中的啮合点刀位计算;借助VERICUT软件进行了面齿轮数控磨削加工仿真,最后进行了面齿轮磨削加工试验,通过对面齿轮齿面进行检测,得到齿面偏差最大值为-10.1~12.1μm,结果验证了渐开线碟形砂轮磨削加工面齿轮方法的正确性.      

基于数值模拟的内斜齿轮成形磨削 砂轮修形方法

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.      

Modeling and experiment of grinding wheel axial profiles based on gear hobs

Hobbing is one of the crucial gear manufacturing processes with high precision and high efficiency. In order to improve the accuracy of hobbing and hob relief grinding, more precise grinding wheels are demanded for relief grinding in the production of gear hobs. In this paper, a new and accurate mathematical method for calculating the axial profile of grinding wheel based on the corresponding gear hob to be ground is proposed. Considering that most researches have been conducted to focus on the optimization of hob geometric feature and only can be applied to a specific type of hand of helix and rake angle of gear hobs. The method in this paper can be served as a general algorithm for generating axial profile of grinding wheels on the basis of the spatial envelope theory, the principle of coordinate system transformation, and studies on normal profile of single-tooth. The accuracy of grinding hobs is based on applying the approach in practical manufacturing. Taking two typical different kinds of pre-grinding gear hobs as examples for calculation and experiment, the results of tooth profile errors strengthen the position that the validity and feasibility of this method, it can be employed for gear hob design and grinding processing.     

Precise modeling of arc tooth face-gear with transition curve

A fabrication method is adopted for which an imaginary gear simultaneously realizes conjugated meshing with an arc tooth cylindrical gear and an arc tooth face-gear. The cutter fillet and tooth crest edge form the tooth root fillet of the gear, and the linear tooth surface equation of the imaginary gear and the position vector of the curvature center of the cutter fillet arc constructed with certain cutter inclination to deduce a working arc tooth surface equation. The tooth root fillet equation of the arc tooth face-gear is derived from the meshing geometry and kinematics. A numer- ically controlled machining model of the arc tooth face-gear is established through the transforma- tion of adjustment parameters from the cutter-tilt milling machine to a common multi-axis NC machine. Motion parameters of each movement axis of the NC machine are acquired. A processing example is presented to verify the precision of the fabrication method in processing the arc tooth face-gear. The method provides a theoretical and tentative basis for the analysis of tooth surface contact stress, tooth root bending stress and dynamics. A hobbing test is conducted to demonstrate the good meshing condition of the arc tooth face-gear pair.     

分段拓扑修形齿轮的成形磨削与试验

基于成形磨削的几何原理和机床运动学原理,提出了斜齿轮副的一种分段拓扑修形方法.通过改变齿顶和齿根处渐开线的发生线长度实现齿廓分段修形;给砂轮附加一个抛物线+直线的径向进给运动实现齿向分段修形.推导出基于成形磨削过程中拓扑修形齿面的计算公式,对修形齿面的边界进行了划分,建立成形磨齿机各伺服轴的运动方程.根据齿面的数值模拟结果,在五轴数控(CNC)成形磨齿机上进行磨削加工与在机拓扑测量,验证了成形法实现齿面拓扑修形的可行性. 对给定转速和负载工况下的齿轮箱进行加载试验,齿轮箱振动能量级幅值下降0.008dB,噪声减小约2dB.研究表明分段拓扑修形有利于降低齿轮传动振动和噪声.      

航空齿轮磨削加工安装偏心误差补偿研究

磨齿加工时齿坯几何中心与回转工作台轴心存在安装偏心误差,降低了磨齿加工精度。以数控成型砂轮磨齿机工作原理为基础,建立偏心误差磨削加工几何模型;提出安装偏心误差补偿法,建立偏心误差补偿数学模型,通过数学模型求出磨削砂轮在X、Y两个方向的进给补偿增量;以YK73125数控成型砂轮磨齿机为例,进行安装偏心误差补偿实验,齿轮的左右齿面单个齿距极限偏差绝对值分别减小了0.9μm和1.6μm,齿距累积总偏差绝对值分别减小了49.6μm和43.3μm。结果表明:安装偏心误差与单个齿距偏差和齿距累积总偏差成正比;采用安装偏心误差补偿进行磨齿加工,有效地减小了单个齿距偏差和齿距累积总偏差,齿轮的精度有所提高。