摘要：针对螺旋锥齿轮传统加工参数反调过程中存在的多个加工参数之间的耦合作用难以控制、求解的反调量无实际意义等问题,提出了改进的6σ设计的螺旋锥齿轮加工参数反调修正计算方法。该方法考虑精确齿面几何形貌与齿面接触性能的协调优化,建立了螺旋锥齿轮形性协同制造的多目标反调优化(MOO)模型,计算了接触点位置处齿面误差对加工参数的敏感性系数;根据敏感性系数求得对齿面误差影响较大的加工参数的反调修正量;利用加工参数反调量,通过加载接触分析(LTCA)计算得到齿面加载接触性能评价项,减少了多个加工参数之间不必要的耦合作用对齿面接触性能的影响。计算结果表明:与不考虑敏感性系数的参数反调方法相比,该方法求解的齿面ease-off的最大值和最小值均至少减小2μm,且齿面接触性能评价项都满足给定的要求,进一步证明了该方法的可靠性与实用性。

摘要：区别于螺旋锥齿轮研究领域一直占据主导地位的局部共轭原理及其所设计和加工出来的近似球面渐开线齿形,基于近些年相关球面渐开线的研究成果的探讨,改进球面渐开线齿面形成理论,并对关键的产形线方程做推导。另外,利用球面渐开线齿面形成理论快速精确地求解边界曲线和齿廓曲线族,并结合三次NURBS曲线曲面造型技术的在CAD/CAM中的优势完成球面渐开线齿面的精确拟合。最后,在利用蒙皮法构造的NURBS齿面基础上提出相关优化方案,完成齿面数据的参数化和曲面的精确拟合,以进一步提高齿面精度,并为齿面接触分析提供齿面数据和基础模型。

摘要：为避免传统设计和加工的近似球面渐开线齿形螺旋锥齿轮存在的缺陷,提出了一种新型螺旋锥齿轮设计方案.从齿面精确组成和形状特征出发,将球面渐开线理论应用于齿面基本曲线的方程表达式求导中,实现了齿面曲线的分段参数化.然后,对组成齿面的各区域分别求取齿面离散点数据,并采用三次均匀B样条曲面方法进行初步的拟合与拼接.为了进一步提高齿面精度,借助NURBS方法对拼接后的齿面进行了统一的NURBS精确拟合,并给出了齿面统一参数化的优化方法.最后的算例表明了相关方法的精确性和可行性,为螺旋锥齿轮的数字化设计与NURBS加工提供了新的思路与途径.

摘要：基于以往的螺旋锥齿轮的模型设计的研究成果,充分利用球面渐开线理论的特点与优势,提出了具有球面渐开线齿形的螺旋锥齿轮的模型设计方案。首先,根据球面渐开线形成原理,建立球面坐标系,求解了构成大小端面齿廓曲线的各个部分曲线方程。然后,以齿形曲线为引导线推导了其基本的方程表达式,由大小端面齿廓曲线沿引导线扫略完成齿面的精确模型设计。最后,从两个方面提出了基于该模型设计的改进方案,以保证足够的齿面精度精度,为螺旋锥齿轮的快速精确模型设计提供新途径。

摘要：Accurate modeling of spiral bevel and hypoid gear is the foundation of the tooth contact analysis(TCA) technology and error correction technology of the tooth surface,which is the key technology in digitized manufacturing. This paper summarized the related achievements and divided the methods of modeling spiral bevel and hypoid gear into three categories,including modeling by discrete points on the tooth surface,curve fitting,and simulation machining,and generalized the main steps and the key ideas of each method. At the same time,this paper analyzed the problems and inadequacies existing in the process of model design. Three directions were proposed for modeling of spiral bevel and hypoid gear in the future,that are more accuracy,more efficiency and more flexibility. The paper provides some methods that make the design and machining of spiral bevel and hypoid gear faster and more accurately.在弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮的数字化制造中,精确模型是其关键技术—齿面接触分析技术(TCA)和齿面误差修正技术的基础。总结和归纳了近些年来国内外相关研究成果,将弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮的模型设计方法分成离散点、曲线拟合、仿真加工模型设计3种类型,并概括了其关键思想与步骤。同时,分析了模型设计过程中存在的一些问题与不足,整合先进方法和思想,对未来弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮模型设计研究提出了高精度、高效率、高柔性3个发展方向,为弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮更加快捷精确地设计和加工提供了参考。

摘要：基于螺旋锥齿轮的切齿加工原理,结合Free-From型六轴五联动数控铣齿机加工特性,通过改进相关机构使其刀盘机构在平行的轴线上拥有相对啮合的两个刀盘。另外,还设计了两个联动的工作台机构,构成九轴八联动的新型数控铣齿机床,且该新型机床双齿面的假想平顶齿轮与大小齿轮分别相互啮合而同时完成一对共轭齿轮副的加工。这样,利用这种新型机床进行加工,不仅提高了加工效率,还有效的减少了齿面误差以及数字化制造过程中所进行的齿面接触分析(TCA)和齿面误差修正的大量工作,为高效率、高精度、高柔性化的螺旋锥齿轮加工提供了途径。

摘要：从螺旋锥齿轮的精确齿面形状出发,详细地论述了球面渐开线齿面的基本组成。基于球面渐开线理论在螺旋锥齿轮方面已取得的研究成果,分析并总结其特点与不足,提出了螺旋锥齿轮的球面渐开线齿面形成原理。并对球面渐开线齿面形成过程中的关键环节产形线、工作齿廓和球面渐开线齿面的基本方程进行了推导和论述,为其设计及加工提出了一些方案,以便为螺旋锥齿轮的研究提供理论基础和思路。

摘要：弧齿锥齿轮的精确模型是其数字化制造中关键技术齿面接触分析技术(TCA)和齿面误差修正技术的基础。对近些年来国内外有关相关研究成果进行了总结和归纳,把弧齿锥齿轮的建模方法分成离散点、曲线拟合、仿真加工建模三种类型,并就其关键思想或步骤进行了概括。同时,分析其建模过程中存在的一些问题与不足之处,整合其先进方法和思想,对未来弧齿锥齿轮建模研究提出了高精度、高效率、高柔性三个方向并展开了论述,以此为更加快捷精确的设计和加工提供了途径。

摘要：利用高阶运动系数表示的通用加工参数用来进行弧齿锥齿轮的精确ease-off齿面反调修正。首先基于通用展成加工模型(UGM)采用高阶多项式函数表达的通用加工参数来定义真实高阶ease-off齿面。然后考虑到方程求解的强烈非线性引入敏感系数矩阵和改进的带置信域策略的Levenberg-Marquardat(L-M)算法来获得精确稳定的通用加工参数反调量。最后基于通用加工参数的高阶反调方法被提出来主要包括:i)最优加工参数调整;ii)高阶ease-off齿面修正。

摘要：综合优化以往研究方法的优势和特点,将球面渐开线理论应用于建模中,提出了弧齿锥齿轮球面渐开线齿面的形成原理。从齿面的精确形状出发,利用该理论求导了组成完整齿廓的各部分曲线以及齿线等重要曲线的参数化方程。同时,以扫略创建曲面、从点云创建曲面等CAD曲面设计功能为主体,分别提出了齿轮建模的新方案,即端面齿廓扫略建模、齿面离散点云建模,并就上述方案提出了各自相应优化方法。最后结合算例,表明了其建模及优化方案得到的齿面模型精度高,为弧齿锥齿轮的快速精确建模提供了理论基础和途径。