成形磨削

摘要： 在齿轮全齿槽成形磨削过程中,考虑相邻三个热源(齿底热源、过渡圆弧热源、齿廓热源)的耦合效应,建立了磨削温度场的三维有限元仿真模型,计算了全齿槽成形磨削温度,并在此基础上,采用基于热-结构耦合的有限元方法计算了磨削引起的残余应力,分析了磨削温度场和残余应力场的分布特征,以及齿根过渡圆弧的大小对磨削温度和磨削后齿根处残余应力分布的影响。结果表明,过渡圆弧半径对磨削温度的影响相对较小,但对齿根处残余应力的影响较大;与没有过渡圆弧的齿槽相比,当过渡圆弧半径超过2 mm时,磨削后齿根最大残余应力降低20%以上。实验测量结果与有限元仿真结果一致,证明了模拟结果的正确性。

摘要： 附加径向运动方式的斜齿轮双面磨削方法具有小批量多品种加工的特性与机构可靠的优点,但在加工时会出现无法避免的齿面扭曲现象,导致加工齿面与理论齿面存在原理性误差,针对该现象对斜齿轮性能的影响进行了量化研究。以数值方法计算得到双面磨削方法的误差齿面模型,将该误差齿面与理论齿面进行对比,采用齿面接触分析方法(TCA)计算获得不同齿面下的传动误差和接触斑点。结果表明,齿形扭曲对左齿面性能影响较小,左齿面可基本实现理论修形效果,齿向扭曲现象导致右齿面性能发生了明显劣化;合适的修形方式与轴交角可以使左右齿面传动误差差异缩小在15%左右。

摘要： 因能够有效减小齿轮啮合过程中的冲击,改善载荷分布不均,减少振动和降低噪声,齿面修形技术在风电齿轮中被广泛应用。而成形磨削是风电齿轮加工的最后一道工序,其直接决定了齿面的最后精度。求解成形磨削的几何误差,对于规划成形磨削加工路径,提高齿面加工精度至关重要。为求解成形磨削几何误差,首先,建立了包含齿廓修形、螺旋线修形(包含鼓形修形和螺旋角修形)的齿面模型;然后,根据齿面参数、砂轮齿轮轴线公垂线长度以及交错角,求解了成形磨削的接触线,构建了成形磨削齿面;最后,利用理论齿面和成形磨削齿面,定义了成形磨削几何误差,构建了齿面成形磨削的几何误差模型;并给出了减小成形磨削几何误差的建议。

摘要： 针对成形磨砂轮精密磨削加工中准确高效地检测砂轮形状精度的需求,提出砂轮廓形参数在位检测新方法.首先采用线状激光位移传感器采集砂轮表面微观形貌数据,构建测量矩阵模型,再通过滤波去噪、宏观轮廓线提取、非线性曲线拟合等算法分析处理出砂轮廓形曲率半径和圆度误差检测指标.通过磨削验证试验分析和检测不确定度评定,证明该方法稳定可靠,检测结果可以准确反映工件加工精度,满足复杂圆弧廓形砂轮检测需求,具有较好的工程应用价值.

摘要： 介绍了摆线齿轮在齿轮传动和减速器产品中的应用,摆线齿轮常用的加工方法;详述并总结摆线齿轮成形磨削加工的一般流程;针对具体的加工齿轮,重点研究并推导成形法磨削时,砂轮截形的计算过程和方法;最后通过机床的实际磨削加工,对加工后摆线齿轮进行精度测量,针对实际磨削加工情况,对后续砂轮修形以及误差补偿提供了具有通用性的指导方法,为摆线齿轮的磨削加工及应用方面提供了指导和借鉴.

摘要： 齿轮成形磨削的能耗研究对于高精度齿轮的低碳制造具有重要意义.从数控成形磨齿机床的部件层面出发,分析齿轮成形磨削的能耗组成部分;基于磨削功率和材料切除率,建立齿轮成形磨削的净能耗密度模型;通过齿轮成形磨削试验发现,增加磨削能耗,会使表面粗糙度减小,但随着磨削能耗的持续增加,表面粗糙度减小幅度有限.研究结果为齿轮成形磨削的能耗与加工质量协同优化控制奠定了理论基础.

摘要： 为了研究不同粗糙度表面、载荷与摩擦频率对20CrMnTi钢齿轮磨削表面的摩擦磨损性能影响规律和机理,分别在干接触状态与润滑接触状态下开展了往复滑动摩擦磨损试验。研究结果表明:摩擦系数随着接触表面粗糙度和载荷的增大而增大,但随着摩擦频率的增大而减小;磨损深度随着表面粗糙度、载荷和摩擦频率的增大而增大。因此,在干接触与润滑接触两种状态下,不同粗糙度表面、载荷与摩擦频率对摩擦学特性的影响机制均存在显著的差异。

摘要： 针对GH4169材料试件成形磨削表面残余应力σr与磨削参数进行实验,使用正交实验方法研究砂轮线速度Vs、工件线速度Vw、进给量f、磨削背吃刀量ap等磨削参数对表面残余应力的影响大小的顺序和影响程度.结果 表明:磨削参数对表面残余应力的影响顺序为:工件线速度＞进给量＞砂轮线速度＞背吃刀量.并且工件线速度对残余应力有一定的影响作用,进给量、砂轮线速度、背吃刀量对表面残余应力无显现影响作用.推荐的优化的磨削参数组合方案为:Vs=42 m/s、Vw=8.7 m/min、背吃刀量ap/磨量=0.28 mm、进给量f=0.003 mm/r-1.

摘要： 在对圆柱线齿轮进行磨削加工时,机床精度以及砂轮和圆柱线齿轮工件之间的相对位置等因素都会对线齿轮齿形和接触线精度造成影响.为了提高线齿轮磨削加工后接触线的精度,对圆柱线齿轮成形磨削方法进行研究,并且对磨削过程中砂轮位置偏差对圆柱线齿轮齿形的影响规律进行分析.首先,根据圆柱线齿轮设计理论推导出圆柱线齿轮的齿面方程;其次,根据圆柱线齿轮的结构特点提出圆柱线齿轮成形磨削方法,并且推导出成形砂轮的轴向截面廓形;再次,推导出磨削加工过程中成形砂轮位置在存在偏心误差、轴向误差以及倾斜误差情况下的圆柱线齿轮误差齿面方程,并且运用Mathematica软件分析砂轮位置偏差对圆柱线齿轮齿形的影响规律;最后,运用VERICUT加工仿真平台对圆柱线齿轮进行磨削加工仿真,并且将仿真结果与理论计算结果进行对比,验证了砂轮位置偏差对圆柱线齿轮齿形影响规律分析的正确性.研究内容和分析结果可为圆柱线齿轮成形磨削过程中各项砂轮位置参数的调整提供可靠的理论参考.

摘要： 曲面成形磨削时,砂轮周围气流场的回流阻碍了磨削液进入磨削区.对气流场中出现的回流进行研究,找到回流的流动规律,可以尽量减少回流对磨削液喷射的阻碍,实现节约成本,提高磨削质量的目的.运用Flunt软件对曲面成形磨削的气流场进行数值模拟计算,结果表明:砂轮在不同转速下,通过分析气流速度矢量图及工件表面动压图,发现不同切面受砂轮旋转的影响程度及气流的回流量是不同的.砂轮转速越大,气流形成回流量就越大.通过对回流量大小进行分析,可以此选择磨削液的喷射位置以及适当地调节磨削液喷射的速度.

摘要： 本文介绍了一种高效率高精度加工螺旋曲面的技术--数控成形磨削自动编程技术,解决了传统的螺杆精加工中,达不到加工精度要求,加工效率低或者满足不了自动化生产需要等缺点,这项技术采用PC机完成砂轮形状设计和控制加工过程,很大程度上减少了由于人工因素而产生的误差,满足高精度加工和自动化生产的需要.

摘要： 本文利用苏州新达高新技术应用研究所研制的SD-01型金刚石磨轮电火花外圆磨床对不同金刚石粒度、浓度的磨轮进行不同加工条件下的电火花磨削试验研究.对粒度120/140的试样,磨削效率在25mm/min左右,随浓度增加而缓慢降低;对浓度100的试样,粒度粗于80/100则磨削效率从80/100的24.5mm/min下降到40/45的11.2mm/min,粒度细于120/140磨削效率增加,140/170达到30.7mm/min,而80/140之间磨削效率变化不大;加工电压显著影响磨削效率,对浓度100粒度100/120、120/140、140/170的试样从粗加工(高电压)的15mm/min~30mm/min下降到精加工(低电压)的1mm/min~8mm/min.电火花成形磨削精度≤0.02mm.金刚石出刃高度可由加工条件控制.磨削表面上金刚石表面附着物是来自胎体熔化、汽化的金属,其厚度与加工条件有关,约为10μm左右,附着物层有利于电火花放电的顺利进行.

摘要： 在成形磨削技术中,如果部分工艺参数选择不合理,便会影响制造精度和质量,其中安装角便是一个很重要的工艺参数,这一工艺参数的合理选择将解决生产实践中砂轮的干涉、过切、畸变和失真问题,能有效地提高产品的制造质量,有助于成形加工技术的进一步成熟和完善.本文对此进行了研究.

摘要： 一种用于测量齿面偏差的装置包括：接触式检测器(44)，所述接触式检测器(44)测量当磨削工具(12)和修整齿轮(14)在使磨削齿面和修整齿轮(14)的修整齿面接触的状态下同步旋转时修整齿轮的齿面相对于在所述磨削工具(12)的螺旋状磨削齿(70)上成形的磨削齿面的偏差，并且检测所述磨削齿面和所述修整齿面之间的接触；和控制器(26)，该控制器改变所述修整齿轮(14)的旋转速度使得所述接触式检测器(44)的检测结果在接触确定数据的范围内，并且还测量所述磨削工具(12)和所述修整齿轮(14)在该修整齿轮(14)的一次回转中已经改变的量。

摘要： 本发明公开了一种高效精密成形无心磨削加工线，包括一以控制阀芯的大端定位，采用第一成形砂轮对控制阀芯的小端面进行磨削，并对控制阀芯的各级外圆、锥面以及圆弧进行粗磨的第一高精度无心磨床；一以进行磨削完成的小端定位，采用第二成形砂轮对控制阀芯的大端面进行磨削，并对控制阀芯的各级外圆进行粗磨的第二高精度无心磨床，在第二高精度无心磨床与第一高精度无心磨床之间设有第一自动送料机构；一采用第三成形砂轮配磨控制阀芯的各级外圆，并对控制阀芯的锥面以及圆弧进行精磨的第三高精度无心磨床，在第三高精度无心磨床与第二高精度无心磨床之间设有第二自动送料机构。本发明磨削精度高、不但提高了产品的合格率，并且还提高了磨削效率。

摘要： 一种用于测量齿面偏差的装置包括：接触式检测器(44)，所述接触式检测器(44)测量当磨削工具(12)和修整齿轮(14)在使磨削齿面和修整齿轮(14)的修整齿面接触的状态下同步旋转时修整齿轮的齿面相对于在所述磨削工具(12)的螺旋状磨削齿(70)上成形的磨削齿面的偏差，并且检测所述磨削齿面和所述修整齿面之间的接触；和控制器(26)，该控制器改变所述修整齿轮(14)的旋转速度使得所述接触式检测器(44)的检测结果在接触确定数据的范围内，并且还测量所述磨削工具(12)和所述修整齿轮(14)在该修整齿轮(14)的一次回转中已经改变的量。

摘要： 可实现多维超声成形的磨削齿轮装置，包括二维超声振动磨削系统和角度可调式二维超声振动工件装夹系统，二维超声振动磨削系统回转中心线沿垂直方向设置，角度可调式二维超声振动工件装夹系统回转中心线沿左右方向设置二维超声振动磨削系统的回转中心线和角度可调式二维超声振动工件装夹系统的回转中心线位于同一垂直面上，二维超声振动磨削系统上端固定连接在机床主轴下端部，角度可调式二维超声振动工件装夹系统底部设置在机床工作台上。本发明实现多维超声磨削齿轮加工，在机床上增加超声振动附件，具备安装简单、成本低等优势；扩大齿轮磨削的角度和范围，也适用于其他回转体工件超声磨削作业。

摘要： 本发明提供一种曲面成形磨削中磨削液对流换热系数测量方法及相应装置，其利用磨削温度梯度测量装置，对多个测温试件(6)的顶面进行磨削，并在磨削过程中记录位于测温试件(6)不同位置处的热电偶所测得的磨削温度；利用磨削功率测量装置，对多个功率测量试件(8)顶面进行磨削，并在磨削过程中利用功率测量仪测得功率测量试件(8)在砂轮轮廓线不同位置处的磨削功率；根据测得的磨削温度及磨削功率，计算成形砂轮轮廓线位置i处的磨削液对流换热系数。本发明通过测量磨削区试件轮廓线不同位置处的磨削温度梯度和磨削功率，推出磨削液对流换热系数的分布情况，为预测成形磨削过程中温度场沿曲面零件轮廓线分布情况提供实验支持。

摘要： 本发明公开一种基于ELID磨削的轴承滚道精准递进精密成形磨削加工方法，该方法实现了轴承滚道“精准递进”精密成型加工。首先利用数控系统，实现电火花加工用铜极在位精密车削成型；之后利用电火花加工技术，以去离子水做介质，实现对金属结合剂砂轮电火花精密修形；最后利用ELID磨削系统，对砂轮在位预修锐，在线电解修锐，使金属结合剂砂轮在磨削去除过程中始终保持良好的锋利性，从而实现轴承滚道精密成型加工。本方法可以使轴承滚道获得高压应力值的已加工表面，保证加工表面质量和精度具有高一致性，提高轴承寿命和加工效率。

摘要： 本发明公开了一种基于ELID磨削的轴承滚道精准递进精密成形磨削机床，主要包括由工作台模块、进给平台模块、ELID磨削精密加工模块、ELID磨削超精密加工模块、砂轮电火花修形模块、电磁装夹模块、端面修整模块、上下料模块、冷却过滤模块、控制系统模块、检测模块十一部分。本发明在工作时具有在位电火花整形和在线ELID电解修锐的特点，能够通过一次装卡完成对轴承滚道的ELID磨削精密加工、ELID磨削超精密加工，并对加工中重要模块进行在位检测。机床可靠的定位精度和进给精度与ELID磨削中砂轮微去除作用的量化积累的优化组合，能实现轴承滚道精密和超精密加工两道工序间递进量级的恒定和对工序余量精准递进式的去除，保证零件具有高的加工精度、加工效率及加工一致性。

摘要： 本发明提供一种曲面成形磨削中磨削液对流换热系数测量方法及相应装置，其利用磨削温度梯度测量装置，对多个测温试件(6)的顶面进行磨削，并在磨削过程中记录位于测温试件(6)不同位置处的热电偶所测得的磨削温度；利用磨削功率测量装置，对多个功率测量试件(8)顶面进行磨削，并在磨削过程中利用功率测量仪测得功率测量试件(8)在砂轮轮廓线不同位置处的磨削功率；根据测得的磨削温度及磨削功率，计算成形砂轮轮廓线位置i处的磨削液对流换热系数。本发明通过测量磨削区试件轮廓线不同位置处的磨削温度梯度和磨削功率，推出磨削液对流换热系数的分布情况，为预测成形磨削过程中温度场沿曲面零件轮廓线分布情况提供实验支持。

摘要： 本发明属于机械制造成形磨削技术领域，提出了一种风电齿轮成形磨削极限位置的获取方法，该方法根据滚齿加工展成法的基本原理，获取了滚齿形成的齿形曲线；以成型磨削为基础，在不同进给余量的前提下，建立了极限磨削位置的数学模型，并利用合适的数值迭代算法获取了该位置，本发明对于了解磨削过程、优化磨削参数以及消除加工缺陷至关重要。

摘要： 本发明提供一种标准渐开线斜齿轮成形磨削砂轮解析获取算法。首先，将标准渐开线齿面描述为一个直纹面，即由一条直母线沿着螺旋导线运动形成的螺旋面。然后根据该直纹面的性质，得到该螺旋面上直母线上任何一点的法矢量都相同的特点。进一步，利用齿轮啮合原理，得到齿轮齿面上一点为成型砂轮上一点的条件。最后，推导出接触线的解析公式，得到砂轮的3D模型。利用本发明的标准渐开线斜齿轮形成磨削砂轮解析获取算法计算效率高。