吉林大学学报(工学版) ›› 2015, Vol. 45 ›› Issue (6): 1836-1843.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201506016
王延忠1, 侯良威1, 吕庆军2, 赵兴福3, 吴灿辉4
WANG Yan-zhong1, HOU Liang-wei1, LYU Qing-jun2, ZHAO Xing-fu3, WU Can-hui4
摘要: 提出了一种基于EtherCAT总线的开放式多轴联动数控机床控制方式,研制了面齿轮专用数控加工设备。以面齿轮成形原理为基础,分析了蜗杆滚刀和碟片铣刀加工面齿轮的原理和方法,进行面齿轮数控加工坐标转换和刀位计算。给出了基于机床结构的面齿轮数控加工等价方法,进行面齿轮试件加工试验,通过pmm-c700三坐标测量机对试件产品进行齿面检测,得到面齿轮齿面点法向偏差范围,符合面齿轮齿型特点要求。验证了机床结构和加工方法的可行性,为面齿轮的工程化应用奠定了基础。
中图分类号:
[1] Litvin F L. Face gear drive with helical involute pinion: geometry, generation by a shaper and a worm, avoidance of singularities and stress analysis[R].Washington:NASA,2005. [2] Chen Y D, Bossler R B. Design analysis and testing methods for a split torque face-gear transmission[C]∥31th AIAA/SAE/ASME/ASEE Joint Propulsion Conference and Exhibit,San Diego,CA,1995:1-7. [3] Lewicki D G, Dempsey P J, Heath F G, et al. Gear fault detection effectiveness as applied to tooth surface pitting fatigue damage[R].Washington: NASA, 2007. [4] Litvin F L. Gear Geometry and Applied Theory[M]. New jersey: PTR Prentice Hall, 1994. [5] Hermann D, Stadtfeld J. CONIFACE face gear cutting and grinding[J]. Gear Solutions,2010(9):38-47. [6] Lewichi D G, Heath G F, Filler R R, et al. RDS-21 face gear surface durability tests[R]. American Helicopter Society International Forum, ARL-TR-4089,2007. [7] Guingand M, Vaujany J P, Jaquin C Y. Quasi-static analysis of a face gear under torque[J].Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering,2005,194(39-41): 4301-4318. [8] 朱如鹏, 高德平. 面齿轮传动的研究现状与发展[J]. 南京航空航天大学学报,1997,29(3):357-362. Zhu Ru-peng, Gao De-ping. Current state and development of research on face gear drive[J]. Journal of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,1997,29(3):357-362. [9] Zhao Ning, Guo Hui, Fang Zong-de, et al. Research on machining face gear using a CNC hobbing machine[J]. Advanced Materials Research,2010,97(101):3761-3764. [10] 赵宁, 郭辉, 方宗德, 等. 用球形滚刀滚切面齿轮的理论误差[J]. 航空动力学报,2009,24(3):677-682. Zhao Ning, Guo Hui, Fang Zong-de, et al. Theory error of cutting face gears with sphericity hob[J]. Journal of Aerospace Power,2009,24(3):677-682. [11] 李大庆. 直齿面齿轮啮合性能预控及碟形砂轮磨齿关键技术研究[D]. 镇江:江苏大学机械工程学院,2013. Li Da-qing. Research on precontrol method of meshing behavior and key technologies for grinding face gear by dish wheel[D]. Zhenjiang: School of Mechanical Engineering, Jiangsu University, 2013. [12] 王延忠, 吴灿辉, 葛旭阳. 面齿轮滚刀基本蜗杆的设计方法[J]. 北京航空航天大学学报, 2009,35(2):166-169. Wang Yan-zhong, Wu Can-hui, Ge Xu-yang. Basalworm designing method of face gear hob[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2009,35(2):166-169. [13] Wang Yan-zhong, Hou Liang-wei, Liu Yan-qing, et al. Research on machining method of complex surface face gears[J]. Applied Mechanics and Materials,2012,163:233-237. [14] 刘清建, 王太勇, 徐跃, 等. 基于总线架构的多层次监控开放数控系统[J]. 吉林大学学报:工学版,2010,40(6): 1589-1594. Liu Qing-jian, Wang Tai-yong, Xu Yue, et al. Multilayer monitoring and open CNC system based on fieldbus[J]. Journal of Jilin University(Engineering and Technology Edition),2010, 40(6):1589-1594. [15] 吴坚, 李亚彬, 李静, 等. 基于SAEJ1939协议的汽车驱动力控制CAN总线[J]. 吉林大学学报:工学版,2009,39(4):855-858. Wu Jian,Li Ya-bin,Li Jing,et al.CAN bus of automotive driving force control system based on SAE protocol J1939[J].Journal of Jilin University(Engineering and Technology Edition),2009,39(4):855-858. |
[1] | 曲兴田, 赵永兵, 刘海忠, 王昕, 杨旭, 陈行德. 串并混联机床几何误差建模与实验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(1): 137-144. |
[2] | 任书楠, 杨向东, 王国磊, 刘志, 陈恳. 大部件喷涂中的移动机械臂站位规划[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(6): 1995-2002. |
[3] | 沈志煌, 姚斌, 陆如升, 冯伟, 张祥雷, 王萌萌. 精密螺杆转子齿廓成形磨削的误差分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(3): 831-838. |
[4] | 陈健, 葛连正, 李瑞峰. 考虑摩擦特性的机器人柔性关节鲁棒控制器设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2015, 45(6): 1906-1912. |
[5] | 马文星, 张雁, 雷雨龙. 重型车液力自动变速器控制系统设计及试验[J]. 吉林大学学报(工学版), 2015, 45(5): 1455-1460. |
[6] | 郭黎滨, 张彬, 崔海, 张志航. 微细电火花线切割表面三维粗糙度的结构性参数[J]. 吉林大学学报(工学版), 2015, 45(3): 851-856. |
[7] | 王继利, 杨兆军, 李国发, 朱晓翠. EM算法的多重威布尔可靠性建模[J]. 吉林大学学报(工学版), 2014, 44(4): 1010-1015. |
[8] | 杨兆军,王继利,李国发,张新戈. 冲压机床可靠性增长的模糊层次分析预测方法[J]. 吉林大学学报(工学版), 2014, 44(3): 686-691. |
[9] | 佟金, 王亚辉, 卢纪生, 张书军, 陈东辉. 基于CCD的大型台阶轴锻件同轴度测量[J]. 吉林大学学报(工学版), 2013, 43(04): 945-950. |
[10] | 张雷, 赵云伟, 杨卓, 赵继. 电流变抛光液剪切屈服特性[J]. , 2012, 42(05): 1145-1150. |
[11] | 史永杰, 郑堤, 胡利永, 王龙山. 非球面件数控研抛力、研抛工具位置和姿态解耦技术[J]. 吉林大学学报(工学版), 2012, 42(01): 116-121. |
[12] | 张英芝1,郑锐2,申桂香1,王志琼1,李怀洋1,郑珊1. 基于Copula理论的数控装备故障相关性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2011, 41(6): 1636-1640. |
[13] | 任迪, 王祖温, 包钢, 杨庆俊. 新型高刚度静压气体球轴承的静态特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2010, 40(06): 1599-1603. |
[14] | 孔繁森, 刘鹏, 曹阳华, 石金丹. 变速箱厂生产作业环境的模糊综合评价[J]. 吉林大学学报(工学版), 2010, 40(02): 475-0479. |
[15] | 赵扬, 赵继, 张雷, 齐立哲. 基于逆向工程的机器人磨削叶片[J]. 吉林大学学报(工学版), 2009, 39(05): 1176-1180. |
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