基于工件网格划分的周铣加工表面形貌仿真算法

运用图形矩阵变换原理和矢量运算法则，推导出了立铣刀周铣过程中刀具切削丸上任意点相对于工件运动的轨迹方程，在此基础上构造出一种基于工件网格划分的三维表面形貌仿真算法，并给出了相应的仿真算例，仿真结果表明，该算法可完全模拟铣削过程，具有运算速度快，仿真精度高和便于出图等优点。     

铣削表面微观几何形貌仿真方法研究

通过表面微观几何形貌仿真,可以预测被加工表面粗糙度,为合理选用切削用量提供科学依据。以常见的球头铣刀、面铣刀、圆柱铣刀为例,研究了铣削表面微观几何形貌仿真建模方法,开发了相应的仿真软件系统。通过仿真分析与实验结果对比,证明所建立的仿真系统是可行、有效的。     

5坐标数控加工中工件表面形貌的计算机仿真

模具表面加工时的计算机仿真系统是预测及控制加工表面形貌的主要手段 .文中讨论了球头铣刀刀刃的形状及其数学模型 ,探讨了切削中刀具的倾斜方向、倾斜角度、进给方式、主轴的回转偏心、轴向窜动等因素对刀刃数学模型的影响 ,并开发了球头铣刀在精加工时工件表面微观形貌的计算机仿真系统 .仿真结果与实验结果的比较表明 ,该仿真系统对于预测工件表面形貌的形状和粗糙度是有效的 ;在单方向进给顺铣加工时 ,刀具倾斜角 β=5°～ 1 0°时表面粗糙度最小 .研究结果为预测和改善工件表面形貌提供了理论依据     

表面综合形貌的小波分离法

用小波分析将曲面表面误差分离为三项之和：形状误差，表面波度和表面粗糙度，同时得出三种误差的分布及其特性，克服了传统统计参数法的某些不足，有利于对表面的分项及总体特征综合评定。     

正交车铣加工曲轴的数学建模

通过建立一个存在于空间坐标系下的正交车铣加工曲轴连杆轴颈的基本矢量模型,利用数学建模方法对坐标系进行变换,推导出加工过程中刀具相对于曲轴连杆轴颈的运动轨迹方程,从而为车铣加工曲轴数控编程提供了位置坐标理论依据。     

车铣切屑仿真的研究

阐述了车铣切屑形状的计算机仿真原理,给出了对轴向车铣和正交车铣切屑仿真的计算方法,分析了不同工艺参数对车铣切屑形状的影响,正交车铣加工时,偏心取ｅ＝ｒ－ｌｍ较为适宜,预测了不同工艺参数对车铣切削过程的影响。     

刀具直径和磨料粒度对微铣磨表面粗糙度的影响

微尺度铣磨复合加工是一种兼具微铣削与微磨削特点的新型加工工艺.为给微铣磨复合刀具参数优化提供理论依据和数据参考,用立方氮化硼(CBN)微铣磨复合刀对不同材料进行微铣磨复合加工试验,并与微铣削加工进行对比,研究刀具直径和磨粒粒度对工件表面质量的影响规律.结果表明:选择合适的刀具参数能使微铣磨复合加工表面粗糙度达到亚微米级,且优于微铣削表面质量;在一定范围内减小磨粒粒径或增大刀具直径能够提高微铣磨复合加工的表面质量,且磨料粒度对表面粗糙度的影响更为显著.     

表面三维形貌参数及其评定

表面三维形貌的评定是表面计量学中的一个重要课题。本文在一般表面的数学模型的基础上提出了一组表面三维形貌参数,并利用相应的测量与处理系统实测了多种典型加工表面。文中列举了实测结果并将轮廓参数与三维形貌参数进行了比较。     

规则表面形貌的表征

量子点与超晶格等有序结构呈现规则的表面形貌,它们的特性与表征表面粗糙度的参数密切相关.本文说明了如何利用单值周期函数对这些规则表面形貌进行模拟,并分析了其高度分布函数,以及给出了高度分布函数与单值函数导数变化的关系.     

立铣加工切削力和振动的计算机仿真与实验

在改进的非线性立铣加工铣削力数学模型和动力学方程基础上,采用变步长数值积分算法(四阶显式Runge-Kutta算法),建立动态铣削加工过程的计算机仿真模型.通过铣削加工动力学实验,对仿真模型输出的铣削力和铣削振动的时域特性预测精度进行验证,进一步对其频域特性进行分析.结果表明,该仿真模型作为高效低耗的研究平台,可较好地用于立铣加工铣削力与铣削振动的预估及其频域特性分析.     

铣削加工中刀刃相位差与主轴运动误差对加工表面的影响

为了改善高速进给铣削加工时的表面花纹模式和降低表面粗糙度，采用切削实验和理论解析的方法，探讨了在切削过程中始终存在的刀刃相位差和回转偏心对加工表面的影响，得出如下结论：(1)垂直加工时，表面粗糙度远大于理论值，但不受刀刃相位差和回转偏心的影响；(2)倾斜加工时，刀刃相位差和回转偏心分别影响间歇进给方向和进给方向的表面花纹模式和表面粗糙度．当刀刃相位差和回转偏心约为零时，表面粗糙度接近最小值．如果再采用大的进给量，则加工面花纹以矩形形式整齐均匀排列，并且可以在不增大粗糙度的情况下大幅度提高加工效率；(3)当刀刃相位差和回转偏心大于零时，表面粗糙度有可能成倍增加．     

表面纹理的参数评定研究

针对表面纹理的参数评定问题,提出了表面纹理可以从纹理图案和纹理粗糙度两方面入手加以评定的观点．重点探讨了运用三维粗糙度的几项特征参数定量地评定表面纹理问题．介绍了特征参数的计算原理、测量方法,并且对所测的数据进行了统计分析,拟定了部分纹理的参数标准,验证了采用特征参数评定表面纹理的可行性     

铣削GLGQXX新型高强度铝合金表面粗糙度的研究

GLGQXX高强度铝合金材料的加工质量直接关系到其应用与推广,通过采用正交试验研究了铣削参数对GLGQXX新型高强度铝合金工件表面粗糙度的影响,得出了各参数对表面粗糙度影响的主次顺序及影响规律,最后运用MATLAB计算得出了表面粗糙度经验公式,可为GLGQXX新型高强度铝合金的铣削参数选择提供参考。     

轧制织构的计算机模拟

分析了金属轧制变形的模拟过程,提出了新的形变模型(PC模型)。PC模型修正了多晶体内各晶粒变形时的切变边界条件,允许各种切变在变形过程中部分存在,从而使模拟更接近实际晶体变形过程。与多晶铝轧制织构的比较表明,PC模型能更好地表达轧制过程中面心立方金属各晶粒取向,在取向空间内的流动倾向及最终稳定位置。     

高速铣削加工中进给量和进给间隔对表面粗糙度的影响

高速铣削时,进给量和进给间隔不仅是影响加工表面粗糙度的重要几何因素,同时也是影响切削效率的重要因素．通过理论解析的方法,讨论了使用球头铣刀的垂直加工中,进给量和进给间隔对表面粗糙度的影响,给出了表面粗糙度的计算公式,并提出了通过改变进给间隔和进给量,提高加工效率而不增大表面粗糙度的加工方法．     

端铣速度对钛合金TB6表面完整性的影响

钛合金TB6铣削表面完整性对其使用性能具有重要影响,试验研究了端铣速度对表面完整性的影响规律。研究表明:在20~60m/min范围内的低速铣削时,表面粗糙度随铣削速度增大先减小而后增大,表面显微硬度值随铣削速度增大而增大,残余应力数值随速度增大而减小;在100~300m/min范围内的高速铣削时,表面粗糙度随铣削速度增大而减小,表面显微硬度随着铣削速度增大而变小,表面残余应力数值随速度增大而减小,残余应力沿深度方向分布大致呈"勺"型,高速铣削表面观察到了熔滴缺陷。