大規(guī)格弧齒錐齒輪加工技術(shù)研究分析論文樣例5-在線瀏覽
2025-06-24 22:33本頁(yè)面
【正文】 壽命長(zhǎng)等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，成為了近年來(lái)五坐標(biāo)加工的研究熱點(diǎn)，比較典型的方法包括 Stru，法密切曲率法和多點(diǎn)法等。德國(guó) Holler 機(jī)床公司在 2021年的齒輪年會(huì)上，展示了采 用半標(biāo)準(zhǔn)盤(pán)形銑刀數(shù)控加工大型弧齒錐齒輪的技術(shù)，和以往所有加工方法相比，具有加工時(shí)間短、效率高和加工成本低等一系列優(yōu)點(diǎn)，被稱(chēng)為突破性的錐齒輪加工技術(shù)，但對(duì)于其加工原理，卻未有任何報(bào)道。但對(duì)于小直徑盤(pán)銑刀數(shù)控加工大型弧齒錐齒輪的原理，亦未有任何報(bào)道。 3 結(jié)論 回顧了近年來(lái)大規(guī)格弧齒錐齒輪加工方法的研究進(jìn)展，存在的不足及發(fā)展方向歸納如下。由于傳統(tǒng)的弧齒錐齒輪加工理論中建立了輪坯直徑和刀盤(pán)直徑的強(qiáng)制關(guān)系，大直徑弧齒錐齒輪的加工必須采用高剛性螺旋錐齒輪機(jī)床驅(qū)動(dòng)大直徑刀盤(pán)展成齒而，從而導(dǎo)致加工效率低、生產(chǎn)周期長(zhǎng)和加工成本高等問(wèn)題。這種方法拋棄了刀具直徑和齒輪直徑的關(guān)聯(lián)，刀具大小只取決于齒槽的尺寸，刀具直徑小，要求的機(jī)床剛度低，而且采用小直徑端銑刀包絡(luò)齒而的加工效率較高，刀具的耐用度可以滿(mǎn)足大規(guī)格齒輪多個(gè)齒而一致加工的要求，因此應(yīng)該繼續(xù)研究齒而的端銑加工理論以及加工中的干涉處理方法。由于弧齒錐齒 輪齒而拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，傳統(tǒng)的弧齒錐齒輪加工技術(shù)必須采用專(zhuān)用型盤(pán)狀銑刀在專(zhuān)用的機(jī)械式或數(shù)控型弧齒錐齒輪加工機(jī)床上進(jìn)行齒而展成。 隨著自由曲而數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展，開(kāi)始了采用小直徑刀具加工大型弧齒錐齒輪的研究，主要采用的刀具包括球頭銑刀、圓柱和圓錐側(cè)銑刀等小直徑指狀刀具，以及小直徑盤(pán)銑刀。然而球頭銑刀包絡(luò)齒而加工效率較低，而側(cè)銑刀則很容易導(dǎo)致切削顫振，小直徑盤(pán)銑刀包絡(luò)齒而可以較好的解決球頭銑刀和指狀側(cè)銑刀的問(wèn)題，但要求研究者兼有齒輪理論、包絡(luò)技術(shù)和加工干涉處理的能力。 1 傳統(tǒng)加工方法 傳統(tǒng)的弧齒錐齒輪加工采用專(zhuān)用盤(pán)形銑刀在銑齒機(jī)上進(jìn)行，由機(jī)床的搖臺(tái)機(jī)構(gòu)模擬一個(gè)假想的齒輪，安裝在機(jī)床搖臺(tái)上的刀盤(pán)切削而是假想齒輪的一個(gè)輪齒。齒輪的切削過(guò)程就像一對(duì)齒輪的嚙合過(guò)程一樣，刀盤(pán)切削而與被加工的輪齒曲而完全共扼。 隨著數(shù)控技術(shù)的日益普及，數(shù)控技術(shù)在螺旋錐齒輪加工機(jī)床上也得到了應(yīng)用。國(guó)內(nèi)外學(xué)者就利用 Freeform 型機(jī)床生產(chǎn)高質(zhì)量齒輪副進(jìn) 行了深入研究。王小椿等從空間運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度分析了刀傾型機(jī)床調(diào)整參數(shù)轉(zhuǎn)換Free}39。 但是，這些基于 Freeform 機(jī)床的技術(shù)并沒(méi)有改變產(chǎn)形輪嚙合展成被加工齒輪齒而的本質(zhì)，只是將搖臺(tái)型機(jī)床上刀具和輪坯的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系在數(shù)控機(jī)床上的再現(xiàn)，使用的刀具沒(méi)有改變，仍是專(zhuān)用型盤(pán)銑刀。然而，由于這種制齒工藝建立了輪坯外錐距和刀具直徑之間的強(qiáng)制性聯(lián)系，要求專(zhuān)用盤(pán)銑刀的直徑和被加工齒輪直徑基本相當(dāng)，這導(dǎo)致了大規(guī)格弧齒錐齒輪的加工存在嚴(yán)重問(wèn)題 :大直徑專(zhuān)用盤(pán)銑刀 (大直徑筒形砂輪 )制造困難，機(jī)床主軸受力惡劣，加工質(zhì)量難以保證，而且磨齒用大于 1m 直徑的筒形砂輪也很危險(xiǎn)。然而盡管自由曲而數(shù)控加工和干涉處理已經(jīng)累積了大量成果，但是由于弧齒錐齒輪的齒而拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且一個(gè)齒槽的兩側(cè)齒而相對(duì)分布，二者之間的距離很小且變化規(guī)律復(fù)雜，故采用的主要刀具形式是小直徑的指狀銑刀，其刀位計(jì)算比較簡(jiǎn)單，而且容易避免加工干涉。日本新渴大學(xué)的 等也介紹了采用球頭銑刀加工大尺寸延伸外擺線弧齒錐齒輪的方法。河南科技大學(xué)的鄧效忠教授等提出了采用錐狀指形銑刀展成加工弧齒錐齒輪的方法，在通用數(shù)控機(jī)床上以指形銑刀再現(xiàn)了專(zhuān)用盤(pán)銑刀展成齒而的有效運(yùn)動(dòng)。然而，這種加工的缺點(diǎn)也非常明顯 :球頭銑刀由于切削而的法矢自適應(yīng)性，無(wú)法避免切削帶寬小 、加工次數(shù)多的問(wèn)題 :圓柱刀或圓錐刀的側(cè)銑加工對(duì)刀具、機(jī)床和工件系統(tǒng)的剛度要求很高，很容易出現(xiàn)切削顫振。 采用平底端銑刀五坐標(biāo)數(shù)控加工自由曲而具有加工效率高、刀具壽命長(zhǎng)等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，成為了近年來(lái)五坐標(biāo)加工的研究熱點(diǎn)，比較典型的方法包括 Stru，法密切曲率法和多點(diǎn)法等。德國(guó) Holler 機(jī)床公司在 2021年的齒輪年會(huì)上，展示了采用半標(biāo)準(zhǔn)盤(pán)形銑刀數(shù)控加工大型弧齒錐齒輪的技術(shù)，和以往所有加工方法相比，具有加工時(shí)間短、效率高和加工成本低等一系列優(yōu)點(diǎn)，被稱(chēng)為突破性的錐齒輪加工技術(shù)，但對(duì)于其加工原理，卻未有任何報(bào)道。但對(duì)于小直徑盤(pán)銑刀數(shù)控加工大型弧齒錐齒輪的原理，亦未有任何報(bào)道。 3 結(jié)論 回顧了近年來(lái)大規(guī)格弧齒錐齒輪加工方法的研究進(jìn)展，存在的不足及發(fā)展方向歸納如下。由于傳統(tǒng)的弧齒錐齒輪加工理論中建立了輪坯 直徑和刀盤(pán)直徑的強(qiáng)制關(guān)系，大直徑弧齒錐齒輪的加工必須采用高剛性螺旋錐齒輪機(jī)床驅(qū)動(dòng)大直徑刀盤(pán)展成齒而，從而導(dǎo)致加工效率低、生產(chǎn)周期長(zhǎng)和加工成本高等問(wèn)題。這種方法拋棄了刀具直徑和齒輪直徑的關(guān)聯(lián)，刀具大小只取決于齒槽的尺寸，刀具直徑小，要求的機(jī)床剛度低，而且采用小直徑端銑刀包絡(luò)齒而的加工效率較高，刀具的耐用度可以滿(mǎn)足大規(guī)格齒輪多個(gè)齒而一致加工的要求，因此應(yīng)該繼續(xù)研究齒而的端銑加工理論以及加工中的干涉處理方法。主要應(yīng)用于電信，計(jì)算機(jī)，汽車(chē)電子元件，電子工業(yè)和航空、航天、石油、化工等行業(yè)，也可應(yīng)用于電器連接器， IC 插座，開(kāi)關(guān)繼電器，手提電腦及天然氣鉆探設(shè)備等，這些行業(yè)對(duì)其質(zhì)量要求非常嚴(yán)格，故超聲波探傷尤為重要。對(duì)于鈹銅合金材料中可能存在的冶金缺陷（ 如夾雜，氣孔）、工藝缺陷（如變形不足、起皮，裂紋等）和組織缺陷，許多廠家都用超聲探傷檢測(cè)進(jìn)行質(zhì)量控制。 2．探傷原理 棒材探傷可采用縱波脈沖反射法，即直探頭直接接觸法，該方法是將超聲波探頭與平滑的工件表面接觸或用其它方法耦合后，就能使超聲波在在工件中傳播，遇到缺陷將引起反射。檢測(cè)時(shí)從棒材的壓余端開(kāi)始，檢驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)沿一個(gè)圓周方向進(jìn)行，超聲波束應(yīng)由棒材的一側(cè)入射，原則上應(yīng)在探測(cè)面上從兩個(gè)相互垂直 的方向進(jìn)行全面掃查。測(cè)試儀器和探頭的性能 。是評(píng)判缺陷大小的依據(jù)。經(jīng)超聲波檢驗(yàn)合格后制作的。 圖 1 棒材檢測(cè)對(duì)比試塊 實(shí)驗(yàn)儀器采用汕頭超聲儀器研 究所的 CTS2020A 型脈沖反射式超聲波探傷儀。耦合劑為丙三醇。 4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 階梯試塊中 1 號(hào)橫通孔和 4 號(hào)平
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