主轴刚度对超精密阵列微结构加工质量的影响规律研究

精密机械与精密仪器的表面常伴有阵列微结构,要求尺寸精度达亚微米级,表面粗糙度达纳米级,用快刀伺服加工辊筒表面上阵列微结构是一种高效加工方式,但加工质量的控制较难。通过分析超精密阵列微结构的特征,权释压电陶瓷驱动的快刀伺服器用于阵列微结构加工的优点,在设计和组建快刀伺服系统后,探索切削深度、主轴刚度等因素对加工精度的影响规律,检测工件的尺寸精度和表面粗糙度等,探索出有利于提高加工质量的工艺方法,为获得超精密阵列微结构提供工艺参数。     

砂轮偏心回转对精磨表面形貌特征量的影响

因主轴装配精度和动态磨耗等导致的砂轮偏心回转行为对精磨表面质量具有重要影响.以砂轮偏心顺磨为例,改进相邻磨粒瞬态切削深度(简称切深)模型并深入分析偏心激振机理.加工表面划痕截面特征测量结果与三维表面形貌仿真结果的比较表明:砂轮偏心回转微量变化对同等实验条件下的工件表面形貌和加工精度具有较大影响.当砂轮偏心值在1μm以内时,相邻磨粒连续切深分布均匀,加工表面划痕平均切深Rt约为预设切深值ap的40%,表面粗糙度的实验测量与仿真结果基本一致;当其值达到3μm时,工作磨粒切入-切出瞬态冲击与强迫激振加剧,使得加工表面最大划痕深度超过ap值的5.6%左右,工件表面粗糙度与稳定状态相比增加近1倍,加工表面划痕深度非线性分布呈现复杂特征.     

汽车回转类零件平衡的研究与实践

汽车运动的零部件中,回转类占的比重很高。回转件由于材料组织不均匀、装配误差、零件外形的误差和机构形状局部不对称等原因,存在转子质心的主惯性轴与旋转轴线不相重合,所以在旋转过程中,转子产生不平衡的离心力。本文着重研究了回转类零件的平衡原理,平衡工艺的实现和精度分析,以及回转类零件的工艺实践。     

超精密数控机床B旋转轴的可量化对刀方法

为了提高超精密数控机床旋转B轴的对刀精度和效率,基于3点坐标确定圆心的原理,提出了一种可量化的B旋转轴对刀方法。采用一种非接触式图像识别方式进行精确对刀,可避免对刀过程中金刚石刀具的破损,同时解决刀尖视场与机床坐标不一致的问题。利用Fresnel透镜模具加工实验验证了对刀精度,并通过激光显微镜检测沟槽里尖角的圆弧半径来确定对刀误差。实验结果表明:该可量化对刀方法的对刀误差为0.8μm,该误差在预先计算的理论误差1μm范围里。该对刀方法适用于超精密切削加工,且对刀的精度可以预测和控制。     

小口径非球面光学模具斜轴磨削加工试验研究

小口径非球面光学模具采用超精密斜轴磨削加工避免传统直交磨削法中砂轮轴与工件发生干涉的问题.选用碳化钨和不锈钢材料作为工件,采用斜轴磨削法,对小口径非球面光学模具磨削加工进行试验研究.结果表明:碳化钨模具获得的表面粗糙度和面形精度分别为R_a1 nm和PV 182 nm,不锈钢模具获得的表面粗糙度和面形精度分别为R_a4 nm和PV 304 nm,说明碳化钨模具的磨削效果明显优于不锈钢模具,且磨削后表面质量随工件转速、砂轮转速及砂轮粒度增加而变好,随磨削深度及进给深度增加而变差.     

轴类零件加工工艺过程分析

轴类零件是比较常用极其重要的零件之一,好的加工工艺是决定轴类零件表面精度、粗糙度,能缩短生产时间从而降低成本,带来巨大经济效益,本论文从加工路线,刀具选择,切削量等的选用等概要说明了轴类工件的加工工艺。     

硬切削加工技术在模具加工中的应用

硬切削与磨削相比具有良好的加工柔性、经济性和环保性能,在精加工工序中采用硬态切削是加工淬硬钢的最佳选择。文章介绍了硬切削工艺特点,对硬切削加工过程中所采用的刀具材料性能和工艺系统进行了分析,并对模具加工中的所采用的硬铣削进行了讨论,促进硬切削技术在模具加工中的推广应用的具有实际的意义,不仅有助于提高模具的加工精度,同时也减少生产成本。     

基于CAM的机器人抛光轨迹规划

在快速制造金属模具工艺中,采用工业机器人对具有复杂形状的模具型腔进行抛光加工,开发了基于CAM软件模块的机器人抛光轨迹自动规划系统.该系统利用UG CAM软件中的多轴铣加工功能模块获得型腔的表面信息,然后采用辅助区域驱动法在复杂型腔表面映射生成连续的多轴数控加工轨迹,然后根据抛光工艺要求调节工艺参数,并将多轴数控加工轨迹转化成机器人抛光加工轨迹.实验结果表明,该系统所生成的抛光轨迹可满足面向复杂模具型腔的机器人抛光加工要求.     

五轴加工中奇异问题分析及优化方法

五轴加工中旋转轴的运动会造成加工奇异问题,影响零件表面加工质量.以摆头/转台回转型五轴机床为例,通过分析相邻刀轴矢量间运动与实际加工中刀具运动路线的非线性误差,得出旋转变化率为影响五轴加工奇异问题的主要因素.笔者基于旋转变化率提出一种奇异问题优化方法:通过控制旋转变化率对刀轴矢量进行调整,从而有效避免五轴加工中的奇异问...     

可逆向车削细长轴加工误差的力学分析

针对细长轴车削加工,分别在两种不同装夹条件下(一端卡盘夹紧、一端顶尖支承和两端顶尖支承)进行正向切削和逆向切削时的工件变形进行了力学分析,分别建立了正、逆向切削时工件在切削力作用下产生弯曲变形的解析模型.具体算例表明:逆向切削时工件的弯曲变形以及由此引起的加工误差远小于同等条件下正向切削的变形和误差.该计算分析结果得到了实验验证.该模型及分析结果可用于细长轴加工的工艺设计.     

立方氮化硼刀具材料的激光水射流复合工艺加工方法

研究了激光水射流(LWJ)复合工艺加工聚晶立方氮化硼(PCBN)切削机理.LWJ系统集合了高功率CO2激光束和低压水射流,采用快速加热和冷却,实现了沿加工路径的断裂萌生和扩展.通过扫描电镜(SEM)和拉曼实验,确定了相变导致的断裂扩展切削机理.实验结果表明:激光加工和水射流淬火导致试样表面首先产生划痕,同时部分立方氮化...     

细长轴零件车削加工方法的改进

细长轴在车削加工过程中由于受到切削力、自重和旋转时产生的离心力等的作用,使其极易产生弯曲变形,且车削加工时连续切削的时间过长,对刀具的磨损很大,难以获得良好的加工精度和表面粗糙度。这样我们就需要对细长轴的加工方法进行一些改进,以提高加工效率,降低生产成本,提高我们的经济效益。     

细长轴类零件的加工与技术改进

长径比大于25的轴称为细长轴,细长轴最大特点是刚性很差,在加工中产生的切削力、工件重力以及旋转时的离心力、切削热、振动等因素将使工件产生弯曲变形、热变形、形状误差及表面粗糙值大等现象。本文结合前人的基础上介绍一种新的加工方法：一夹一拉加工法,通过这种加工方法可以加工出长径比大于100的细长轴类零件。     

关于大型数控封头切削变位机的设计

研发大型数控封头切削变位机,可实现在重型数控（或数显）落地镗床或龙门铣床上完成重型容器的封头的机械加工,大幅减少加工设备的投入,降低生产制造成本。数控封头切削变位机是在焊接变位机的基础上,针对切削加工的工艺要求进行设计的。设计关键点：设备结构刚性设计、回转和翻转的驱动及传动刚性设计、液压控制回路设计、回转和翻转位置精度及速度控制。     

微沟槽周期结构表面的磁性复合流体微纳光整研究及实验教学装置应用

针对磁性复合流体黏度可控的特性,研究一种微纳沟槽表面可控抛光加工方法及工艺,实现低成本、可控微纳结构表面加工技术,并将其应用于微纳加工实验教学。采用磁性复合流体作为抛光液,设计端面式和圆周面式两种磁性复合流体抛光机构;根据周期性微米级沟槽表面结构特点,采用圆周面式磁性复合流体抛光机构进行微结构表面抛光加工实验;设计加工工艺,通过实验对比微沟槽周期结构表面加工效果,验证了实验装置及微结构可控抛光加工方法的有效性,实现微沟槽周期结构表面材料可控去除加工。该装置结构紧凑,使用与维护成本低,有效填补面向机械专业制造类课程的微纳加工实验教学装置技术空白。     

自由曲面透镜型面误差的压力抛光修正

为提高自由曲面型面加工精度 ,提出了在计算机控制光学表面成型工艺中基于压力控制的抛光修正方法。该方法将压力的控制转化为模具对工件压量的控制 ,而它又可以通过改变模具走刀路径来实现。当误差较大时 ,采用分级修正的方法。实验结果表明 ,该方法能使型面误差有效收敛     

Archimedes螺线式Fresnel透镜的设计及加工方法

为解决传统同心环式Fresnel透镜及其模具金刚石刀具加工存在对加工系统要求过高及效率较低的问题,给出了Archimedes螺线式Fresnel透镜的设计方法。从几何聚光比和能流透射率方面对比了2种透镜的性能,发现两者性能基本一致。分析了大型Fresnel透镜及其模具金刚石车削机床的运动。计算了Archimedes螺线式Fresnel透镜车削加工的刀具轨迹。对比机床各轴精度对透镜光学性能的影响,发现刀具摆角、透镜法线方向进给轴的精度影响最大,采用附加沿刀具轴线方向微进给装置的机床结构能有效提高加工精度。     

Archimedes螺线式Fresnel透镜的设计及加工方法

为解决传统同心环式Fresnel透镜及其模具金刚石刀具加工存在对加工系统要求过高及效率较低的问题,给出了Archimedes螺线式Fresnel透镜的设计方法。从几何聚光比和能流透射率方面对比了2种透镜的性能,发现两者性能基本一致。分析了大型Fresnel透镜及其模具金刚石车削机床的运动。计算了Archimedes螺线式Fresnel透镜车削加工的刀具轨迹。对比机床各轴精度对透镜光学性能的影响,发现刀具摆角、透镜法线方向进给轴的精度影响最大,采用附加沿刀具轴线方向微进给装置的机床结构能有效提高加工精度。     

轴类零件外圆轮廓在数控车床上的编程加工

数控车床能够加工轴类或盘类零件的各种回转表面、曲面及各类螺纹等轮廓,轴类零件外圆轮廓尤其适宜在数控车床上加工,灵活的运用多种数控编程指令,保证产品精度,能够有效的提高产品加工效率。     

双曲回转镜面的数控加工模型

双曲回转镜面因其具备特殊的光学性质而被广泛应用．研究批量生产这种光学镜面的精密模具数控加工问题。给出用球头刀二轴联动的加工方案．文中同时给出工具参数和加工行距。以及其水平进给、轴向进给的整套数学模型和相应的严格证明．用实例验证方案的可行性和模型的可靠性．这为此类镜面批量生产的模具制造。提供全面、有益的参考数据．