铣削加工残余应力研究的基本理论和方法

数控铣削加工变形问题是自动化制造领域的瓶颈问题,铣削过程的复杂性及引起变形的多因素性使加工变形问题很难得到精确的解析解.在相关课题研究的基础上,利用有限元模拟技术分析,计算了影响机械零件加工变形的不均衡残余应力场,给出了这一课题的研究方法和研究结果,为抑制加工变形提供科学手段.     

薄壁连接轴的工艺研究

薄壁连接轴在结构上突出特点为薄壁、刚性差,加工过程中易变形。该件材料为难加工材料,可切削性差,在加工过程中极易积累较大机加应力,增大工件的变形量。同时各尺寸公差和技术条件要求严格,加工难以保证。由于该件要求喷丸,并且在喷丸后工件的变形量无法预测,所以需要制定合理的加工路线及加工方法,设计专用减少变形的车床夹具,选择恰当的刀具和加工参数,用以减少工件的变形,保证工件的加工质量。     

薄壁叶片加工误差分析与预测

薄壁叶片在数控加工中容易变形,影响加工精度,提出了采用柔性变形迭代方法计算叶片铣削过程中的变形量.首先利用正交切削仿真试验确定球头铣刀的铣削力模型,并给出叶片数控加工刀触点计算方法,再将切削力加载到叶片的有限元网格节点上,采用柔性变形迭代方法计算出薄壁叶片的变形量.结果表明,所提出的方法能有效地预测薄壁零件的变形,为叶片加工误差补偿提供了依据.     

线切割加工中工件变形的控制研究

针对线切割加工中工件变形的问题,分析了变形产生的原因和规律,并从改进线切割加工工艺的角度,提出了控制变形的有效措施。     

极大径厚比薄壁件的加工变形仿真与试验研究

针对径厚比极大的铝合金薄壁件易加工变形的问题,开展基于有限元显示动力学的铣削过程仿真研究。在相同材料去除率下,分析转速、切深及每齿进给量的组合条件对切削力与变形的影响;采用单侧独立切削与双侧交替切削两种加工路径,在薄壁件不同高度处进行切削变形仿真计算。结果表明：较高的转速、较小的切深及适当的每齿进给量可保证加工效率并减小加工变形;采用内外表面双侧交替切削路径时的加工变形小于内外表面独立切削的变形。随着切削高度的下降,两种切削路径的变形差异逐渐减小,变形差值百分比由顶部42.7%降至中部11.1%。在仿真研究的基础上,进行工程试验与薄壁件加工误差测试,验证了仿真研究所确定的工艺参数及其内外表面双侧交替切削方案的可靠性。     

多重变形加工长丝技术

首先简要叙述了变形加工的目的、意义及其发展概况，同时指出单一变形加工纱线形态、结构的不足之处，进而提出了多重变形加工的新概念，包括复合变形和细观变形以及讨论了它们的技术特点。最后回顾了多重变形应用成果和未来的发展前景。     

微小薄壁变形预测的迭代有限元法

将迭代有限元法引入微小薄壁铣削中,建立了变形量的预测模型,预测了不同径向切削深度、不同薄壁厚度时的铣削变形量大小,通过试验加工和Deform-3D仿真对模型进行了验证.结果表明:迭代有限元变形预测值与试验加工变形量较为接近;加工后的薄壁残余厚度大于理想状况下的加工厚度;最大变形量随壁厚的增大先保持最大值然后逐渐减小至0;薄壁厚度应当与切削参数相协调,调整工件刚度与切削力大小相适应,否则会导致变形量过大.     

薄壁易变形件加工分析与方案

薄壁半圆环形结构的零件属断续加工,由于零件的刚性差,容易变形,加工较为困难。为解决零件的变形问题,必须在加工上采取一些措施。     

铝合金薄板零件夹具的设计

铝合金薄板零件在现代产品中的应用非常广泛,使用传统的加工工艺、传统夹具的装夹方法,易造成零件变形.该文介绍铝合金薄板零件加工,针对零件的零件容易变形,加工工艺、装夹方法等几个方法进行了研究,设计了适应该零件的夹具,从而减小了加工变形和批量生产要求.     

谈工艺系统受热变形引起的加工误差

在机械加工中,工艺系统在各种热源的作用下产生一定的热变形。由于工艺系统热源分布的不均匀性及各环节结构、材料的不同,使工艺系统各部分的变形产生差异,从而破坏了刀具与工件的准确位置及运动关系,产生加工误差。尤其对于精密加工,热变形引起的加工误差占总加工误差的一半以上。因此,在近代精密自动化加工中,控制热变形对精加工的影响已成为一项重要的任务和研究课题。     

大型薄壁件的多点支承/定位方法研究

为了解析工件的加工变形与其多支承/定位点布局之间的内在关联,提出了一种新颖的多点支承/定位布局优化方法。利用有限差分方法表征加工变形敏感度的思路,建立了工件加工变形对于支承/定位点布局的解析敏感度表达式,沿减小加工变形最敏感的方向调整支承/定位点分布,可以有效抑制工件加工变形、改善工艺系统刚度。以常见的大型薄壁件的多点支承/定位为研究案例,使用提出的方法对其多支承/定位点初始布局进行了搜索,以此作为全局优化初值,并对优化后的工件加工轨迹变形计算结果进行了比对,结果表明,工件最大加工变形被控制在0.669 4 mm内,相对优化前的1.022mm减小了34.5%,由此验证了该优化方法的正确性与合理性,并且为多支承/定位点布局优化的创新思维模式提供了理论指导。     

Q2JM1-C160液动机主件加工变形分析

壳体结构复杂,钢性差,在铣削、镗削加工中由于不易装夹。在加工生产中易变形,影响加工精度。目前,在试制过程中,摸索出零件的变形,总会影响精度的主要因素,改进加工方法,将工艺方法改变及检测加工方法明确。     

铝合金薄壁铸件壳体机加工工艺研究

铝合金薄壁铸件壳体在航空、航天等领域有着广泛的应用,其加工性能好,但结构复杂、硬度低、刚性差、加工时易变形、加工质量难以控制,因此铝合金薄壁壳体的加工一直是机械加工的一个难点。为解决这些问题,首先对残余应力、刀具角度、工件装夹、零件材料这些影响其变形的主要因素进行简要说明和分析;然后针对这些变形因素,提出加工工艺要求。主要包括:对加工刀具及其轨迹进行优化,以提高加工效率改善加工质量,选则合适的刀具材料,增大刀具前角、后角,减少切削时刀具与工件之间产生的摩擦力及切削应力;利用辅助设施、分序过程的间隙进行应力适放以减少加工过程造成的变形;卡具的优化,与零件面接触、受力均匀、避免变形;精车三要素切削深度、速度、走刀量的限定。采用以上工艺加工,可有效减少铝合金薄壁壳体变形,从而满足设计要求。     

轴类零件在磨削加工中温度影响的研究

机械加工时所产生的切削热,使得工件发生热变形,从而影响工件的表面质量和尺寸精度。热变形的大小与加工方式、零件形状、材料以及应力等多种因素有关。文章主要通过对简单形体(半径为r0、长度为L的实心长轴)非均匀温度场、表面残余应力以及由此产生的热变形进行研究,了解非均匀温度场的热变形规律,并通过举例计算和实验分析,应用于磨削加工中,有利于提高磨削加工的效率和加工精度,这对于精密加工有着重要的意义。     

变形镁合金的研究及开发

综述了变形镁合金材料的力学性能和应用领域,介绍了变形镁合金材料加工技术的发展方向,较系统地介绍了镁合金塑性加工技术以及镁合金的开发应用领域和前景,认为变形镁合金将成为重要的商用轻质结构材料。     

汽轮机长叶片型面双刀加工刀位轨迹优化算法

为改善汽轮机长叶片型面加工中的变形问题,提出了2种优化目标下的叶片型面双铣刀对刀加工刀位轨迹规划算法。首先建立了牛鼻刀的切削力与切削参数、刀具姿态的关系模型,在此基础上分别以最小径向切削合力和最小切削合力矩为优化目标计算了2把铣刀的切削刀位点和刀具姿态。采用有限元分析方法对比了传统单铣刀切削加工路径、未优化双刀切削加工路径和2种双铣刀切削加工路径下的叶片加工变形情况,结果显示:在一组给定的常用切削参数下,径向切削合力优化轨迹算法和切削合力矩优化轨迹算法可分别将叶片的平均加工变形减小约31%和55%;沿优化后的双刀切削加工路径加工能够有效改善叶片整体受力情况,减小叶片的加工变形,提高加工精度和效率。     

加工形态对铝合金薄壁件加工变形的影响

针对航空铝合金薄壁件加工变形的问题,采用三维有限元方法,仿真分析加工形态(材料去除率、构件框数和铣削深度)对铝合金薄壁件加工变形的影响,并通过铣削实验对仿真结果的准确性进行验证。研究结果表明:构件长度方向翘曲变形量随着宽度方向材料去除率减小而减小;随着长度方向材料去除率减小,构件宽度方向变形量减小,而长度方向的变形量基本不变;当构件材料去除率大于85%时,材料去除率一致,框数不一致,构件底面翘曲变形量基本一致;当材料去除率小于85%时,同材料去除率的多框体变形比单框体的变形大;随着铣削深度增大,框类件长度和宽度方向变形量都是先增大后减小;模型仿真计算变形量与实验结果较吻合,本研究可为控制薄壁件加工变形提供参考。     

车削加工误差补偿技术及其应用

数控加工中有机床的运动精度误差,刀具的尺寸误差,刀具、机床及零件的热变形和弹性变形误差,还有编程中的计算误差及加工方法引起的误差等,这些都是导致加工误差的因素。该文将主要探讨车削加工误差补偿技术及其应用。     

控铣镗床主轴变形分析与改进方法

本文对大型数控铣镗床主轴精度变形分析,采用变形补偿结构,以提高机床在加工过程中主轴移动伸出后加工的精度,满足加工产品的精度要。     

浅谈车曲轴时的变形及克服方法

由于曲轴刚性差、加工要求高，所以较难达到精度要求。又因在切削加工时，受多种因素的影响，如机床转矩和切削力等，导致曲轴会发生弯扭组合变形。因此控制车削变形是提高曲轴加工质量的关键因素之一。为此，作者分析、探讨了曲轴车削变形的原因，从而采取相应的克服方法，减小车削变形量，甚至避免车削变形的发生。