车削工件2-D表面形貌检测方法研究

主轴回转误差影响车削工件的加工精度,本文通过对主轴回转误差的分析和研究,提出了一种基于回转误差的车削工件2-D表面形貌检测方法,并建立了车削过程数学模型. MATLAB仿真结果表明,主轴径向回转误差会影响工件的车削半径和表面形貌,进而造成工件的同轴度误差、圆度误差,并增大表面粗糙度.为验证所提方法的有效性,搭建了2-D表面形貌检测平台进行数据采集,得到了主轴在切深方向的回转误差和车削工件的平均半径误差.实验结果表明实验与仿真结果在特性上具有一致性,验证了方法的可行性,对机床的性能调试及提高工件的加工质量具有参考价值.     

基于Hurst指数与纹理分析的刀具磨损状态监测技术研究

通过对车削工件表面纹理进行单幅与车削序列的Hurst指数计算,研究了车削工件表面纹理、Hurst指数和刀具的磨损状态之间的关系.结果表明,初期加工出的纹理,Hurst值大于0.5,表明车削工件表面纹理是一种可预测的纹理,刀具处于初期磨损阶段;在正常车削阶段,Hurst值在0.6左右,表明车削工件表面纹理在持续着这种规律性和周期性,刀具为正常磨损阶段;在刀具进入剧烈磨损阶段,Hurst值小于0.5,车削工件表面纹理杂乱无规律,刀具濒临破损.     

螺杆的预应力硬态切削加工

基于预应力切削原理,设计了一种用于车削加工的预应力加载装置,以解决对工件施加较大预应力同时进行车削的难题;采用PCBN刀具对加载不同预应力的螺杆进行了车削实验,研究了不同预应力条件下工件的预应力、工件表面的残余应力、工件表面粗糙度、预应力对切削力的影响以及PCBN刀具的磨损情况,并与普通硬态切削加工进行比较.实验结果表...     

基于有限元仿真的刀具几何参数优化

为了研究干式切削加工中刀具几何参数对难加工航空材料加工过程和表面质量的影响,建立了二维正交切削有限元模型.利用Advant Edge FEM仿真软件模拟了立方氮化硼刀具干式车削高温合金GH169的过程,分析了刀具前角、后角、刃口钝圆半径对工件表面残余应力的影响.采用矩阵分析法对刀具几何参数对切削力、切削温度和最大残余拉应力的综合影响进行分析计算,得到了最优刀具几何参数组合,延长刀具寿命的同时改善了工件表面质量.     

基于AM60镁合金超精密车削残余应力仿真及实验

为改善AM60镁合金超精密车削加工工艺方法,采用金属切削理论和有限元分析法对超精密加工进行微米级仿真,建立三维有限元模型,并利用Advent Edge软件对残余应力进行仿真分析,研究切削参数对残余应力的影响规律,为验证仿真的结果,对AM60镁合金压铸件进行车削加工,并利用X射线衍射仪对已加工工件表面残余应力进行测量。仿真结果表明:单点金刚石刀具具有的超高导热性,对残余应力分布的热效应起到了一定的抑制作用。工件表面残余应力随着切削深度的增大而减小,随着切削速度的增加而增大。切削进给量对残余应力的影响最明显,切削速度及切削深度影响较小。通过实验测量结果对仿真结果进行验证,为AM60镁合金超精密车削工件表面残余应力的控制打下一定基础。     

浅谈数控车削中切削用量的选择

数控车削中,切削用量不但和刀具寿命、生产效率、切削力密切相关,还决定着加工工件的表面粗糙度、工件变形等。因此,在实际加工生产中,选择合理的切削用量尤其关键。文章重点对数控车削中切削用量的选择方法进行论述。     

车削加工中振动的原因与消振措施

在机械加工中产生的振动都具有受迫振动和自激振动,与机床、夹具、刀具和工件组成的工艺系统的动态特性有关。详细分析了车削加工中振动的主要类型及产生的原因、振动的危害,并从刀具、夹具、切削工艺等方面提出了减小或消除振动的措施。     

数控车削多面体的原理研究

为了实现在车床上加工多面体的目的,在车床上增加一个旋转轴,让车刀作旋转运动,适当调整刀具和工件的转速比、中心距及刀具长度等参数,可以在回转的工件上车出横截面为正多边形的多面体;在分析工件上刀尖轨迹的影响因素的基础上,导出了车削多面体的条件;以车削正四棱柱为例,进行了误差分析,得到了刀具长度与工件尺寸和容许误差间的关系。     

基于NX和VERICUT的四轴数控加工仿真研究

根据复杂四轴数控加工的方法和特点,建立四轴数控加工刀具轨迹数学模型,通过NX对一个旋转槽类零件进行四轴铣削仿真加工,生成数控加工刀路及NC代码。利用NX和VERICUT良好的交互性建立机床模型,对加工过程机床仿真,并对相应程序进行检验和优化,得到更加合理的NC程序,对实际的数控加工具有指导意义。     

六米单柱移动立式车床试制成功

一九七三年六月初,齐齐哈尔第一机床厂广大职工发扬了自力更生的革命精神,克服了铸造、加工和装配等许多困难,试制成功 C5360单柱移动立式车床,经试车检验,机床的运转及加工精度均符合要求。一、机床的主要用途C5360立式车床,是我国单柱移动立式车床系列基型产品,它能加工高2米,重30吨,外圆6米以下的环形工件、箱形工件及5米以下的实心工件。可以车削外圆、内孔、外锥、内锥、端面和槽等。     

有关回转刀具的加工基准问题

在数控加工特种回转铣刀时，数控加工中的运动是连续，因此在同一设备加工不同刀具时必须有统一的基准，本文以圆柱球头铣刀和圆柱带角圆铣刀为例，给出了在以沟槽起始点为加工基准的刃口曲线方程，以及轴向，径向进给珲位公式，为二轴联动工这两类刀具提供了参考。     

高速数控加工轨迹拐角的速度平滑方法

基于梯形速度曲线的升降速控制方法,提出一种矢量过渡法来平滑处理高速数控加工的拐角轨迹和速度.通过超前分析,根据减速所需的最大距离求出开始过渡时的速度,并同时对相邻加工段进行插值;通过相邻加工段插值求出的位移相加,合成过渡时的曲线轨迹,进而求得过渡时的速度.实验结果表明,该算法能获得很好的速度响应和加工质量.     

实轴空间综合约束下的数控加工速度前瞻策略

为了避免数控高速加工中由高曲率区域引起的机床驱动轴的运动突变、机床振动和工件过切,提出了基于实轴空间综合约束的数控加工速度前瞻控制策略.该方法应用切削运动的S形曲线速度规划方案,对机床实轴运动数据进行速度、加速度、冲击约束检测,整体提前寻优确定S形速度前瞻的过程参数,并提出了速度规划节点分离法对切削路径进行分段独立S形曲线速度的规划.仿真和试验表明,采用该方法进行速度前瞻处理时,可使加工速度平滑连续,不仅消除了各驱动轴运动突变引起的冲击振动,而且有效地解决了五轴数控加工中的速度控制问题,因此降低了曲面轮廓误差,满足了高速高精度的加工要求.     

非均匀有理B样条在线拟合高速平滑插补法

针对连续小线段加工平均速度低、路径不连续和振动冲击大等问题,提出了一种基于非均匀有理B样条曲线拟合的小线段平滑实时插补方法.通过分析连续小线段路径的几何特性及加工工艺,提出了连续小线段的相邻段长度比准则和相邻段临界夹角准则来选择满足要求的数据点集;根据凹凸性准则对可拟合点集分段后拟合为参数曲线,通过直线和参数曲线混合插补实现连续小线段的高速平滑加工.仿真和试验结果表明,该方法能够有效地提高加工速度,减小加工过程中的振动,同时保证加工精度.     

一种非均匀有理B样条在线拟合高速平滑插补方法研究

针对连续小线段加工的平均速度低、路径不连续和振动冲击大等问题,提出了一种基于非均匀有理B样条曲线拟合的小线段平滑实时插补方法。通过分析连续小线段路径的几何特性及加工工艺,提出了连续小线段的相邻段长度比准则和相邻段临界夹角准则来选择满足要求的数据点集。根据凹凸性准则对可拟合点集分段后拟合为参数曲线,通过直线和参数曲线混合插补实现连续小线段的高速平滑加工。仿真和实验结果表明,该方法能够有效的提高加工速度,减小加工过程中的振动,同时保证加工精度。     

机床加工精度的自适应控制

本文采用直接检测加工区域误差的全环控制方法,分析了加工误差与测量信号的关系及加工误差的表现形式;对机床加工精度的控制(尺寸精度与形状精度);首次提出了用趋势性差分方程描述加工误差;应用自适应控制理论,确定了模型结构形式;并通过在线辨识系统参数,设计了系统的自校正调节器。在实际加工过程中,取得了较为满意的结果。本文为提高数控机床的加工精度提供了一套行之有效的方法,同时也为研究机床加工过程,建立综合性数学模型提供了一条可行的途径。     

关于等螺距铣刀设计制造原理及相关模型研究

给出了在给定特种回转铣刀回转角速度的前提下,加工等螺距螺旋沟槽的径向进给速度公式,进而给出相应螺旋刃口的设计的通用公式和轴向进给公式,为加工回转铣刀提供了参考,还将这些通式应用到多种具体回转面刀具之中,因而可供这类沟槽的回转铣刀的研制参考。     

三元整体叶轮曲面造型及其计算机辅助制造技术

针对一种三元整体叶轮,采用B样条方法对叶片中性面上顶部和根部的两组数据点进行了插值曲线的反算,进而构造出直纹面形式的叶片中性面和叶片曲面;研究了在五坐标机床上采用球头棒铣刀侧铣加工叶轮时的刀位计算方法,给出了在UG(unigraphics)环境下的叶轮曲面建模方法及其数控加工仿真步骤．研究表明将理论分析与几何仿真相结合,可以暴露问题。显著缩短研究时间,是复杂曲面设计与数控加工刀位验证的有效途径。     

基于虚拟样机的转摆摆工作台运动特性仿真

为解决高速走丝电火花线切割机床加工空间曲面的难题,采用工件运动而电极丝保持垂直的方式是个很好的加工办法。本文介绍了五轴联动线切割加工系统结构特点和工作原理,运用三维造型软件Pro/E对加工系统的核心部件转摆摆工作台的零部件进行建模并完成装配,通过Mechanism/Pro接口程序导入Adams中建立了虚拟样机;进行了运动特性仿真,得出工作台运动关键点的速度、加速度和位移曲线。仿真结果表明,机构设计方案能够满足工程实际,为试验样机的设计提供了重要参考。探索出一条利用现有设备辅以研制的附加装置加工复杂曲面的新途径。     

基于VERICUT五轴联动数控加工仿真研究

以VERICUT软件为平台,针对五轴数控机床加工复杂零件容易发生碰撞和干涉问题,介绍了在VERICUT软件中构建五轴机床、建立刀具库以及设置各种参数等关键技术,为五轴数控加工仿真提供了设计思路和方法,这种仿真技术的研究可以大大的缩短加工的准备时间,优化加工程序,有效的防止碰撞和干涉现象。