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数控强力刮齿加工误差分析及补偿

中南大学学报（自然科学版） 2016年第1期47卷 69-76页

作者：郭二廓洪荣晶黄筱调方成刚南京工业大学机械与动力工程学院江苏南京211800 江苏省工业装备数字制造及控制技术重点实验室江苏南京211800

在数控强力刮齿加工过程中,针对因刮齿机床各项误差耦合造成的加工精度不高的问题,基于空间交错轴斜齿轮啮合原理,建立内齿圆柱齿轮强力刮齿加工的数学模型。由包含误差的齿面方程与理论齿面方程对比,得到机床各调整参数误差与全齿形法... 详细信息

在数控强力刮齿加工过程中,针对因刮齿机床各项误差耦合造成的加工精度不高的问题,基于空间交错轴斜齿轮啮合原理,建立内齿圆柱齿轮强力刮齿加工的数学模型。由包含误差的齿面方程与理论齿面方程对比,得到机床各调整参数误差与全齿形法向偏差的变化规律,通过建立机床各调整参数误差与齿形偏差关联函数,提出一种基于建立齿形误差敏感系数矩阵的误差补偿方法。以一个内齿圆柱齿轮的刮齿加工计算实例验证本文所提方法的可行性。研究结果表明:因机床调整参数误差造成的齿形偏差得到了高精度补偿和修正,有效提高了强力刮齿的加工精度。

关键词：数控加工强力刮齿误差分析补偿方法

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基于瞬时接触线的齿向修形刀位优化方法

计算机集成制造系统 2014年第2期20卷 361-370页

作者：方成刚黄筱调郭二廓张虎南京工业大学机械与动力工程学院江苏南京210009 南京工业大学江苏省工业装备数字制造及控制技术重点实验室江苏南京210009

针对传统的附加径向运动进行斜齿轮齿向修形时的修形扭曲问题,提出一种调整瞬时接触线的刀位优化方法。从成形磨削的本质出发,基于位形空间的啮合理论,求解得到砂轮与工件之间精确的空间动态接触曲线;对瞬时接触线包络出的修形齿面与理... 详细信息

针对传统的附加径向运动进行斜齿轮齿向修形时的修形扭曲问题,提出一种调整瞬时接触线的刀位优化方法。从成形磨削的本质出发,基于位形空间的啮合理论,求解得到砂轮与工件之间精确的空间动态接触曲线;对瞬时接触线包络出的修形齿面与理论齿面进行误差分析,并基于啮合区域误差平方和最小原理对实时的径向刀位进行优化;以一种齿向鼓形修形齿轮为例对该方法进行了验证。模拟及实验结果表明,该方法可有效消除节圆处的修形误差,并可降低整个啮合区域的修形误差。

关键词：成形磨削瞬时接触线齿向修形误差刀位优化

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数控强力车削切削用量优化的图形分析法

机械科学与技术 2002年第5期21卷 751-753页

作者：黄筱调汪世益孙宝寿朱辉安徽工业大学数控技术中心马鞍山243002

建立了一个使金属切除率最大为目标函数 ,刀具经济使用寿命、加工精度、机床功率和机床进给机构强度等为约束条件的数学模型。在解这个非线性规划问题时 ,提出了图形分析的优化方法 ,用该法确定数控车削加工中最佳切削用量具有准确。

关键词：数控强力车削切削用量优化图形分析法

基于五轴运动优化的数控成形磨齿精密齿向修形

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计算机集成制造系统 2014年第12期20卷 3058-3065页

作者：张虎方成刚郭二廓黄筱调南京工业大学机械与动力工程学院江苏南京210009

为解决数控成形磨齿过程中齿向修形存在的双齿面磨削精度差和单齿面磨削效率低的问题,通过优化机床的五轴运动多项式系数,实现双齿面磨削的精密齿向修形。依据空间曲面包络原理建立实际齿面的数学模型,并计算实际齿面相对于标准齿面的... 详细信息

为解决数控成形磨齿过程中齿向修形存在的双齿面磨削精度差和单齿面磨削效率低的问题,通过优化机床的五轴运动多项式系数,实现双齿面磨削的精密齿向修形。依据空间曲面包络原理建立实际齿面的数学模型,并计算实际齿面相对于标准齿面的拓扑偏差。以机床的五轴运动多项式系数为优化参数、以齿面实际拓扑偏差与目标拓扑偏差差值最小为优化目标,建立了优化模型并对其进行求解,得到机床的五轴运动。通过数值分析和磨削试验验证了该方法可以有效地减小传统方法中加工齿向鼓形修形产生的齿面扭曲。

关键词：成形磨齿齿向修形五轴运动优化鼓形数控系统

齿轮装夹位姿误差对人字齿轮加工精度的影响与补偿

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计算机集成制造系统 2019年第2期25卷 380-390页

作者：黄浩黄筱调丁爽于春建黄曼曼南京工业大学机械与动力工程学院江苏南京210009 扬州大学机械工程学院江苏扬州225009 南京工业大学数控科技有限公司江苏南京211899

为了提高人字齿轮的加工精度,提出一种补偿齿轮装夹位姿误差的简单方法。根据渐开线齿轮的数学模型和侧铣包络原理,自主开发软件生成刀具位置数据。通过建立齿轮装夹位姿误差模型,分析了齿偏差与齿轮装夹位姿误差间的关系。基于多体理... 详细信息

为了提高人字齿轮的加工精度,提出一种补偿齿轮装夹位姿误差的简单方法。根据渐开线齿轮的数学模型和侧铣包络原理,自主开发软件生成刀具位置数据。通过建立齿轮装夹位姿误差模型,分析了齿偏差与齿轮装夹位姿误差间的关系。基于多体理论提出通过逆向解耦求解补偿代码解析解的补偿方法。通过切削实验验证了该方法能将人字齿轮精度从8级提高到5级且对称性明显提高,对提高人字齿轮的啮合性能具有重要意义。

关键词：人字齿轮误差补偿齿偏差齿轮装夹位姿误差加工精度

基于BP神经网络的齿轮齿向载荷分布系数计算

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机床与液压 2009年第9期37卷 31-33,20页

作者：张金黄筱调南京工业大学江苏南京210009

介绍了关于载荷参数计算的方法,提出了齿轮优化设计的基本思路。由于齿轮安装以及支承变形等因素,齿向载荷分布系数Kβ取值范围大且计算复杂。应用BP神经网络对计算接触强度用的参数KHβ进行计算,预测结果表明使用该方法是可行和高效的... 详细信息

介绍了关于载荷参数计算的方法,提出了齿轮优化设计的基本思路。由于齿轮安装以及支承变形等因素,齿向载荷分布系数Kβ取值范围大且计算复杂。应用BP神经网络对计算接触强度用的参数KHβ进行计算,预测结果表明使用该方法是可行和高效的,该方法简便,计算量较小,容易与齿轮优化设计集成。

关键词：齿轮 BP神经网络齿向载荷分布系数优化设计

机床几何位姿误差对强力刮齿加工精度的影响及修正

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计算机集成制造系统 2019年第5期25卷 1101-1111页

作者：杨亚蒙黄筱调于春建丁爽林晓川南京工业大学机械与动力工程学院江苏南京211800 南京工大数控科技有限公司江苏南京211899 扬州大学机械工程学院江苏扬州225127

为减小机床几何位姿误差对强力刮齿加工精度的影响,分析了刮齿法向轮廓误差对各项几何位姿误差的敏感性,并给出了误差修正方法。基于齐次坐标变换理论,根据机床结构建立含误差的机床运动传递链。由刮齿加工成形原理,建立含误差的齿面方... 详细信息

为减小机床几何位姿误差对强力刮齿加工精度的影响,分析了刮齿法向轮廓误差对各项几何位姿误差的敏感性,并给出了误差修正方法。基于齐次坐标变换理论,根据机床结构建立含误差的机床运动传递链。由刮齿加工成形原理,建立含误差的齿面方程及几何位姿误差与齿面法向轮廓误差的映射关系,分析法向轮廓误差对各项几何位姿误差的敏感性,得到敏感误差项。提出一种实际逆向运动学方法求解刮齿加工成形函数,从而获得误差修正后的数控代码解析表达式。以圆柱内齿轮刮削为例,仿真切削并分析了几何位姿误差修正前后的法向轮廓精度,结果表明所提方法可有效修正机床几何位姿误差导致的加工误差,提高刮齿加工精度。

关键词：机床强力刮齿加工几何位姿误差逆向运动学误差修正

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基于有限元法的粗糙表面单峰接触模型

南京工业大学学报（自然科学版） 2012年第5期34卷 60-64页

作者：缪小梅黄筱调南京工业大学机械与动力工程学院江苏南京211816

建立了弹塑性单峰接触有限元轴对称模型,分析了接触面积、硬度和接触力与干涉量的关系,并在有限元分析的基础上进行了经验公式的拟合。结果表明:弹塑性接触阶段材料的硬度随着接触几何变化而改变,而不是材料的常数,这与其他的研究是截... 详细信息

建立了弹塑性单峰接触有限元轴对称模型,分析了接触面积、硬度和接触力与干涉量的关系,并在有限元分析的基础上进行了经验公式的拟合。结果表明:弹塑性接触阶段材料的硬度随着接触几何变化而改变,而不是材料的常数,这与其他的研究是截然不同的。拟合得到的模型在弹性和弹塑性接触区域是连续的,可以应用于不同尺度的情况,将该研究结果代入到Greenwood-Williamson(GW)模型,可以在综合考虑表面弹塑性变形的前提下求解粗糙表面的接触问题。

关键词：弹塑性接触有限元方法硬度

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面向再制造的多轴机床精度设计研究

应用基础与工程科学学报 2007年第4期15卷 559-568页

作者：丁文政周明虎黄筱调洪荣晶南京工程学院先进制造技术工程中心江苏南京211167 南京工业大学机械与动力工程学院江苏南京210009

精度设计是旧机床再制造方案制定的重要理论依据.以DM4500三轴立式机床为研究对象,运用多体系统理论建立了包含21项基本几何误差的精度模型.通过基本几何误差的辨识,间接建立了再制造零部件精度参数与机床空间误差之间的关系.利用精度... 详细信息

精度设计是旧机床再制造方案制定的重要理论依据.以DM4500三轴立式机床为研究对象,运用多体系统理论建立了包含21项基本几何误差的精度模型.通过基本几何误差的辨识,间接建立了再制造零部件精度参数与机床空间误差之间的关系.利用精度模型和误差辨识方法,根据设定的再制造零部件的精度参数预测了机床的加工误差.在给定空间误差的条件下,提出基于BP+GA算法的精度分配方法,实现了再制造零部件精度参数的全局优化配置.研究结果已成功应用于旧机床的再制造.

关键词：再制造精度建模精度预测精度分配