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螺旋锥齿轮全数控铣齿切削力——热有限元分析及工艺优化
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作者 吴嘉豪 王鹏 +1 位作者 阎兵 李庚 《工具技术》 北大核心 2025年第8期69-77,共9页
利用ABAQUS有限元仿真软件建立全数控渐缩齿锥齿轮铣齿加工大轮物理仿真模型,设定不同切削参数,计算铣齿切削过程中的切削力和切削温度最大值、均值。采用正交试验法对切削力和切削温度进行极差分析,明确切削力和切削热的影响规律,选出... 利用ABAQUS有限元仿真软件建立全数控渐缩齿锥齿轮铣齿加工大轮物理仿真模型,设定不同切削参数,计算铣齿切削过程中的切削力和切削温度最大值、均值。采用正交试验法对切削力和切削温度进行极差分析,明确切削力和切削热的影响规律,选出最优的工艺参数组合。结果表明,影响切削力的主要因素为切削深度,影响切削热的主要因素为切削速度。确定铣齿切削力和切削温度最大值、均值影响因素的最优水平组合:切削速度为13.13 rad/s,切削深度为0.2 mm,刀齿主切削刃前角为15°。基于极差分析优水平组合控制单因素试验变量,获得各因素在不同水平下的切削力和温度变化特征,经验证表明,其与正交试验结果具有一致性。 展开更多
关键词 螺旋锥齿轮 铣齿 切削力 切削温度
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双刀盘铣齿机床与Free-form型机床的加工运动等效转换 被引量:1
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作者 王志永 李文强 张宇 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第21期312-319,共8页
为了实现在国产数控螺旋锥齿轮加工机床上采用单刀盘加工直齿锥齿轮,基于空间运动学原理,在保证工件轴线与刀盘轴线相对位置及相对运动关系不变的前提下,将双刀盘铣齿机床中刀盘与工件的相对位置和相对运动关系等效转换至Free-form型机... 为了实现在国产数控螺旋锥齿轮加工机床上采用单刀盘加工直齿锥齿轮,基于空间运动学原理,在保证工件轴线与刀盘轴线相对位置及相对运动关系不变的前提下,将双刀盘铣齿机床中刀盘与工件的相对位置和相对运动关系等效转换至Free-form型机床,得到以时间为自变量的Free-form型机床各数控轴的运动表达式;通过Matlab计算每个加工时刻Free-form型机床运动轴的位置坐标点并编写数控加工程序;基于Vericut仿真软件,建立了Free-form型机床加工环境并对加工过程进行仿真,仿真结果验证了运动转换方法和数控加工程序的正确性;在实际Free-form型机床上进行了铣齿加工实验,利用齿轮测量中心对实验工件的实际齿面相对于理论齿面的齿形误差进行了检测,齿形误差在10.8μm以内;利用滚动检查机对齿轮副的接触区进行检验,实际啮合接触区与TCA结果基本一致。仿真加工和实际切齿加工实验的结果验证了机床加工运动等效转换方法的正确性。 展开更多
关键词 双刀盘铣齿机床 Free-form型机床 运动转换 机床调整参数 直齿锥齿轮
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全数控螺旋锥齿轮铣齿机双电机消隙技术研究
3
作者 李开行 李英 张伟 《黑龙江科学》 2024年第22期115-117,共3页
作为加工螺旋锥齿轮的专用设备,螺旋锥齿轮铣齿机在数控加工过程中由于齿隙的存在易出现卡死问题,引致冲击与震荡等现象,降低齿轮加工精度。对比消隙技术,构建基于PMAC的螺旋锥齿轮铣齿机传动系统双电机消隙方法,应用IPC+PMAC运动控制... 作为加工螺旋锥齿轮的专用设备,螺旋锥齿轮铣齿机在数控加工过程中由于齿隙的存在易出现卡死问题,引致冲击与震荡等现象,降低齿轮加工精度。对比消隙技术,构建基于PMAC的螺旋锥齿轮铣齿机传动系统双电机消隙方法,应用IPC+PMAC运动控制器的双电机驱动应用系统对该消隙方法进行试验,结果表明此方法能有效消除齿隙,提升整个数控系统的稳定性,利用双电机伺服消隙方法具有一定的可靠性。 展开更多
关键词 螺旋锥齿轮铣齿机 双电机消隙 传动系统
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小模数航空锥齿轮全工序法铣齿印痕模拟研究
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作者 孙浩 安鲁陵 赵泽民 《现代制造技术与装备》 2024年第3期73-75,共3页
针对小模数航空螺旋锥齿轮全工序铣齿技术应用展开研究,采用KIMOS软件对齿轮印痕进行仿真,调整齿轮印痕,生成调整卡,采用国产机床加工,并参照测量结果进行大轮反调。加工后,通过验证实现小模数航空齿轮的全工序铣齿,取代五刀法,保证齿... 针对小模数航空螺旋锥齿轮全工序铣齿技术应用展开研究,采用KIMOS软件对齿轮印痕进行仿真,调整齿轮印痕,生成调整卡,采用国产机床加工,并参照测量结果进行大轮反调。加工后,通过验证实现小模数航空齿轮的全工序铣齿,取代五刀法,保证齿轮加工精度的同时提高加工效率。 展开更多
关键词 全工序法 铣齿 航空锥齿轮 小模数 印痕模拟
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基于空间运动学的传统机床与Free-form型机床运动转换方法的研究 被引量:22
5
作者 王小椿 吴联银 +1 位作者 李彬 张艳红 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期93-98,共6页
从空间运动学的观点来看 ,为保持加工过程中刀具与工件之间的相对位置不变 ,传统机床与Free form型机床的运动转换只需进行 2次矢量旋转即可简单实现。然而现有的CNC系统不可能在加工时对齿面的每一点进行转换 ,因为这满足不了实时性的... 从空间运动学的观点来看 ,为保持加工过程中刀具与工件之间的相对位置不变 ,传统机床与Free form型机床的运动转换只需进行 2次矢量旋转即可简单实现。然而现有的CNC系统不可能在加工时对齿面的每一点进行转换 ,因为这满足不了实时性的要求 ,而且也无必要。因此作者提出了一种简单的方法 ,即只在齿面参考点进行转换 ,通过空间相对运动高阶加速度的分析 ,就可得到Free form机床的所有调整参数 ,文中推导了这种转换方法的精确转化公式。与其他方法相比 ,介绍的方法概念清晰 ,计算量小 ,更加简便而准确。最后给出了计算实例以验证本文方法理论和算法的正确性 ,其TCA分析结果表明 。 展开更多
关键词 Free-form型铣齿机 摇台 参数调整 空间运动学 运动转换
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基于BP神经网络的铣齿切削功率计算方法研究 被引量:6
6
作者 于春建 黄筱调 +1 位作者 王亨雷 洪荣晶 《工具技术》 北大核心 2008年第4期62-65,共4页
通过对物理样机的实验测量,借助MATLAB神经网络工具箱,将BP神经网络的理论和算法应用于铣齿功率建模的研究中。通过铣齿切削试验获取训练样本,对齿轮铣削功率的网络模型进行训练和测试。结果表明,人工神经网络能较准确地预测铣齿功率的... 通过对物理样机的实验测量,借助MATLAB神经网络工具箱,将BP神经网络的理论和算法应用于铣齿功率建模的研究中。通过铣齿切削试验获取训练样本,对齿轮铣削功率的网络模型进行训练和测试。结果表明,人工神经网络能较准确地预测铣齿功率的大小,解决了传统经验公式误差较大的问题,为铣齿机床的传动设计提供了依据。 展开更多
关键词 铣齿 切削功率 BP神经网络 MATLAB 网络模型
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有限大低温热源混合工质节流制冷循环特性分析 被引量:5
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作者 王勤 陈光明 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期181-185,共5页
通过深入分析和比较各种单级压缩混合工质节流制冷循环在低温热源为有限大热源时的热力学性能,揭示了不同循环型式之间的内在热力学关系,阐明了该类节流制冷机能够实现深度制冷的内在原因是利用了制冷机的内部热交换来减少节流制冷机所... 通过深入分析和比较各种单级压缩混合工质节流制冷循环在低温热源为有限大热源时的热力学性能,揭示了不同循环型式之间的内在热力学关系,阐明了该类节流制冷机能够实现深度制冷的内在原因是利用了制冷机的内部热交换来减少节流制冷机所固有的节流过程的不可逆损失,并用实验进行了验证。 展开更多
关键词 低温热源 循环特性 混合工质 节流制冷机 热力学性能 热交换
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奥利康与克林根贝尔格制铣齿机工作原理的新认识 被引量:3
8
作者 刘鹄然 陈良玉 刘志峰 《机械传动》 CSCD 北大核心 1998年第3期36-37,共2页
文章从新的角度对奥利康与克林根贝尔格制铣齿机的工作原理作了阐述,以便于这种传动的普及和推广。
关键词 奥利康 铣齿机 螺旋锥齿轮 工作原理 锥齿轮
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成形铣齿加工过程中的切削热模型 被引量:2
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作者 彭琪 黄筱调 +2 位作者 张金 沈诣 高婷婷 《机械设计》 CSCD 北大核心 2012年第6期82-86,共5页
为了获得铣齿切削时切削区域的温升分布,在分别对铣削热产生和传出的机理,以及刀具和工件之间几何关系分析的基础上,得出包含对应虚拟镜像热源的热源模型。考虑到剪切面热源和刀屑接触面摩擦热源对工件、切屑和刀具的温升作用效果的不同... 为了获得铣齿切削时切削区域的温升分布,在分别对铣削热产生和传出的机理,以及刀具和工件之间几何关系分析的基础上,得出包含对应虚拟镜像热源的热源模型。考虑到剪切面热源和刀屑接触面摩擦热源对工件、切屑和刀具的温升作用效果的不同,根据傅里叶导热定律推导出顶刃切削时相应热源的温升计算公式,分别对3者的温升分布进行计算可以获得整个切削区域的温升分布。结果表明,铣削过程中温度随切削的深入而升高,在不改变工件和刀具材料的情况下,进给速度是影响切削温度的主要因素,改变刀盘转速对温升的影响不大。 展开更多
关键词 成形铣齿 镜像热源 温升分布 进给速度
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Free-form型展成齿面的几何参数分析 被引量:2
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作者 张艳红 吴联银 +1 位作者 魏洪钦 王小椿 《机械传动》 CSCD 北大核心 1999年第4期13-15,共3页
分析了在Freeform 铣齿机上加工锥齿轮的展成运动关系,推导出被展成齿轮的齿面二阶,三阶几何参数的计算方法。所得公式均为显示表达,可直接获得结果,为齿轮副的接触特性分析和机床调整参数优化提供了基础。
关键词 准双曲面齿轮 齿面几何参数 铣齿机
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数控双盘铣刀铣削斜齿轮模型分析及加工仿真 被引量:4
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作者 陈晓飞 黄筱调 方成刚 《机床与液压》 北大核心 2007年第5期44-47,共4页
根据斜齿轮加工原理,对双盘铣刀斜齿轮加工过程进行分析,推导出被加工齿轮的螺旋面方程,分析了双盘铣刀中心间距与齿数、模数以及齿廓各部分余量的关系,并在AutoL isp二次开发语言环境下,编制仿真加工程序,对双盘铣刀斜齿轮加工过程进... 根据斜齿轮加工原理,对双盘铣刀斜齿轮加工过程进行分析,推导出被加工齿轮的螺旋面方程,分析了双盘铣刀中心间距与齿数、模数以及齿廓各部分余量的关系,并在AutoL isp二次开发语言环境下,编制仿真加工程序,对双盘铣刀斜齿轮加工过程进行了仿真验证。 展开更多
关键词 双盘铣刀 斜齿轮加工 余量 仿真
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奥利康摆线齿锥齿轮铣刀盘几何结构研究 被引量:5
12
作者 续鲁宁 郭晓东 张卫青 《工具技术》 2010年第5期46-49,共4页
分析了奥利康摆线齿锥齿轮铣刀盘的几何结构,研究了刀齿切削刃在铣刀盘坐标系中的表示,通过坐标变换得到了刀齿在刀柄坐标系中的矢量函数。以左旋小轮切齿加工精切内刀为例构建了刀齿的几何模型。本文对研究开发摆线齿锥齿轮铣刀盘刀齿... 分析了奥利康摆线齿锥齿轮铣刀盘的几何结构,研究了刀齿切削刃在铣刀盘坐标系中的表示,通过坐标变换得到了刀齿在刀柄坐标系中的矢量函数。以左旋小轮切齿加工精切内刀为例构建了刀齿的几何模型。本文对研究开发摆线齿锥齿轮铣刀盘刀齿加工技术具有指导意义。 展开更多
关键词 摆线齿锥齿轮 铣刀盘
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特大型直齿锥齿轮成形法铣齿 被引量:3
13
作者 温淑华 张学良 《制造技术与机床》 EI CSCD 北大核心 1998年第5期18-20,共3页
分析了特大型直齿锥齿轮成形法铣齿的基本原理和刀具齿形曲线设计及其加工误差的处理方法,最后指出了几个应注意的问题。
关键词 特大型 直齿锥齿轮 指形铣刀 齿形曲线 加工误差
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数控弧齿铣齿机结构薄弱模态研究 被引量:1
14
作者 郭志全 徐燕申 +1 位作者 满佳 辛志杰 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期305-309,共5页
以某数控弧齿锥齿轮铣齿机为例,研究机床结构薄弱模态的确认方法,为结构改进提供依据。通过动态试验,测量机床刀具和工件间相对激振的频率响应曲线G(ω),并分析出机床结构存在两个薄弱模态振型。切削颤振试验表明,机床每一切齿走刀过程... 以某数控弧齿锥齿轮铣齿机为例,研究机床结构薄弱模态的确认方法,为结构改进提供依据。通过动态试验,测量机床刀具和工件间相对激振的频率响应曲线G(ω),并分析出机床结构存在两个薄弱模态振型。切削颤振试验表明,机床每一切齿走刀过程的切入和切出期间,结构系统存在不同的颤振频率,恰好和机床G(ω)的薄弱模态频率相对应。机床结构有限元和试验模态分析均验证该结构薄弱模态的存在。 展开更多
关键词 数控弧齿铣齿机 铣削颤振 模态分析
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高速干式飞刀铣齿切削温度仿真分析及实验研究 被引量:1
15
作者 林超 周鹏举 丘华 《机械传动》 CSCD 北大核心 2006年第5期9-12,共4页
根据金属切削和传热学理论,采用高速干式飞刀铣齿模拟滚齿加工过程,建立了飞刀铣齿切削温度的数学模型,推导出飞刀多因素切削温度场计算公式,对高速干式飞刀铣齿的切削温度进行了仿真分析,并结合高速干式飞刀铣齿实验,采集实验数据与理... 根据金属切削和传热学理论,采用高速干式飞刀铣齿模拟滚齿加工过程,建立了飞刀铣齿切削温度的数学模型,推导出飞刀多因素切削温度场计算公式,对高速干式飞刀铣齿的切削温度进行了仿真分析,并结合高速干式飞刀铣齿实验,采集实验数据与理论数据进行了对比分析,考察了切削温度与各主要切削参数之间的关系及变化规律,从而验证理论仿真模型的正确性,为进一步研究高速干式滚齿的切削温度和高速干式滚齿的切削机理等问题,奠定了基础。 展开更多
关键词 高速 干式 切削温度 滚齿 铣齿
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基于虚拟制造的弧齿锥齿轮仿真加工技术研究 被引量:1
16
作者 李燕 陶怡 刘军 《机械传动》 CSCD 北大核心 2009年第6期31-34,共4页
通过分析弧齿锥齿轮加工原理及弧齿锥齿轮铣齿机的结构和运动关系,建立了弧齿锥齿轮铣齿机虚拟机床模型及虚拟机床加工坐标系,推导了弧齿锥齿轮铣齿机虚拟机床运动参数的计算方法,构建了弧齿锥齿轮仿真加工模型。计算了一对弧齿锥齿轮... 通过分析弧齿锥齿轮加工原理及弧齿锥齿轮铣齿机的结构和运动关系,建立了弧齿锥齿轮铣齿机虚拟机床模型及虚拟机床加工坐标系,推导了弧齿锥齿轮铣齿机虚拟机床运动参数的计算方法,构建了弧齿锥齿轮仿真加工模型。计算了一对弧齿锥齿轮进行的几何参数、刀具参数和虚拟机床运动参数,并通过弧齿锥齿轮铣齿机虚拟机床对其进行了仿真加工,验证了弧齿锥齿轮铣齿机虚拟机床模型及仿真加工模型的正确性。 展开更多
关键词 弧齿锥齿轮 虚拟制造 虚拟机床 仿真加工
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数控磨齿机与“T类”铣齿机加工参数的转换 被引量:1
17
作者 王志永 于水琴 曾韬 《制造技术与机床》 CSCD 北大核心 2007年第9期75-78,共4页
基于齿轮加工工艺的需求,以YK2050数控螺旋锥齿轮磨齿机和No.116机械铣齿机为例,推导了将"T类"机械式铣齿机加工调整参数转化成数控螺旋锥齿轮磨齿机调整参数的原理及公式。通过实验证明,该转换方法正确可靠,满足齿轮加工工... 基于齿轮加工工艺的需求,以YK2050数控螺旋锥齿轮磨齿机和No.116机械铣齿机为例,推导了将"T类"机械式铣齿机加工调整参数转化成数控螺旋锥齿轮磨齿机调整参数的原理及公式。通过实验证明,该转换方法正确可靠,满足齿轮加工工艺的要求。 展开更多
关键词 螺旋锥齿轮 磨齿机 机床调整参数
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数控铣齿机上切齿模型建立及TCA分析 被引量:1
18
作者 李大庆 邓效忠 张明柱 《煤矿机械》 北大核心 2005年第11期59-61,共3页
基于格里森机床运动学方法和啮合方程推导出被加工齿轮的齿面方程,并利用轮齿接触分析(TCA)技术分析了该齿轮工作时的传动误差,为机床的设计与改造提供理论依据。
关键词 直齿锥齿轮 齿面方程 TCA分析
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基于多体理论的数控双盘铣刀加工斜齿轮啮合分析 被引量:1
19
作者 陈晓飞 黄筱调 方成刚 《机械传动》 CSCD 北大核心 2007年第2期17-19,25,共4页
以多体系统理论为基础,根据数控铣齿机运动原理,建立了包含误差因素在内的数控双盘铣刀加工斜齿轮啮合模型,推导出被加工齿轮的螺旋面方程。分析结果表明,采用双盘铣刀加工的方法,可以减少齿廓余量,改善齿廓余量的不均匀性。
关键词 双盘铣刀 多体系统 斜齿轮加工
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螺旋锥齿轮硬齿面高速铣削与计算机切齿仿真 被引量:1
20
作者 张华 张明柱 +1 位作者 杨宏斌 曹雪梅 《拖拉机与农用运输车》 北大核心 2006年第5期83-85,共3页
螺旋锥齿轮副的成形法大轮,利用合适的成形铣刀,在通用的立式加工中心上,可以实现热处理后硬齿面的高速铣削。利用局部综合法可进行整个齿轮副的加工参数设计,并由加工参数得到齿轮副的齿面方程。利用计算机技术可以对轮齿进行图形仿真... 螺旋锥齿轮副的成形法大轮,利用合适的成形铣刀,在通用的立式加工中心上,可以实现热处理后硬齿面的高速铣削。利用局部综合法可进行整个齿轮副的加工参数设计,并由加工参数得到齿轮副的齿面方程。利用计算机技术可以对轮齿进行图形仿真,并可完成齿轮副的三维造型,为进一步利用有限元软件进行分析打下基础。在加工之前,便可对齿轮副的齿形进行检查,防止齿形发生异常;可以测量齿形数据,以确定高速铣削用成形铣刀的尺寸数据。 展开更多
关键词 螺旋锥齿轮 高速铣削 局部综合法 切齿仿真
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