球头旋转锉的几何建模和精确成形理论研究

通过分析刀刃的螺旋特性,建立了球头旋转锉刀刃及螺旋槽的理想几可模型。旋转锉螺旋槽的成型理论是基于实现其理想几何模型的,不仅可精确保证刀刃形状,而且前角和槽深也能完全满足设计的规定。文中加工实例的计算机仿真验证了刀具－刀槽间的运动函数关系及相应公式的正确性。     

旋转锉四轴联动磨削运动建模和成型理论研究

在实验的基础上，研究了旋转锉刀刃曲线的成型原理，建立了旋转锉刀刃曲线的数学模型，分析了旋转锉四轴联动CNC磨削运动的特点，用静态的方法建立了柱形、锥形、弧形、椭圆形、球形等基本外形旋转锉简单而实用的加工模型；最后给出了由基本外形组合而成的复杂外形旋转锉加工实例．实验证明该模型是正确的，并且该模型已得到应用．     

神经网络模拟螺旋槽形加工的研究与实现

根据铣刀切削刃绕自身轴线旋转的同时工件作螺旋运动形成包络面的原理,应用BP神经网络建立铣刀刃形与螺旋槽形之间的非线性关系模型,根据铣刀轴向截形模拟仿真出工件螺旋槽端面截形.仿真结果表明,采用神经网络的非线性逼近特性,能精确、快速地仿真出螺旋槽形;此模型能够验证不同螺旋面参数下螺旋槽形的变化情况,以便对螺旋槽端面廓形的形状、精度和加工情况进行分析评估,从而对铣刀刃形的正确性给出一个生产先期的客观评价,为铣刀刃形的修正和最大刃形重磨量提供理论依据.     

球头铣刀刀刃曲线的光滑设计

按球头铣刀的平面刀刃曲线的定义,基于球头刀刃与特种回转面形刀体上的螺旋刃在交点处应满足一阶连续的条件,建立了球头刀刃曲线的几何模型．在该几何模型的求解过程中,截球头平面及刀体与球头的相对位置被完全定义．最后本文给出了计算实例．     

螺旋槽盘形铣刀数学模型的建立

采用分析计算法详细分析并建立了螺旋槽盘形铣刀的数学模型 ,并在此基础上用 Visual Basic语言编写了螺旋槽盘形铣刀刃形参数化设计及绘图软件 ,大大提高了螺旋槽盘形铣刀的参数化计算精度和设计效率。     

分区型旋转锉加工算法研究与实现

针对普通旋转锉制造工艺与应用中的刀齿汇交于刀具顶点,造成容屑空间小、切削条件差等问题,提出了一种分区型旋转锉加工算法,在齿底轮廓面上进行分区型刀刃曲线的规划,并通过小圆心角、斜平面等参数,实现对旋转锉外形轮廓与刃形的有效控制.为适应旋转锉加工机床结构多样化、复杂化的发展趋势,解决用户数控加工后置处理过程灵活定制的问题,借鉴机构运动学方法,采用旋转变换矩阵,实现对机床结构统一化建模,并运用逆运动学方法,完成旋转锉加工的通用后置处理过程.刃磨实验验证了所提出的加工算法的正确性,能够满足实际使用要求.     

有关渐开螺旋面工件制造模型的研究

本文根据新型木工螺旋刨刀杆上的刀槽加工需要,建立了盘状工具制造渐开螺旋面的通用几何模型.并以木工螺旋刨刀杆上刀槽表面加工为例,进行了实际计算.显然本文对渐开螺旋面工件的制造具有普遍应用价值.     

数控加工仿真中螺旋立铣刀的建模

针对现有数控加工仿真中物理仿真功能不准确问题，讨论了满足物理仿真要求的刀具建模理论和方法；阐述了螺旋立铣刀的建模过程；提出了统一的立铣刀轮廓模型、精确的切削刃表达方法和粗略的刀具表面模型；建立了不同截面螺旋线的通用方程；并用计算机语言加以实现．此模型可为切削加工仿真过程准确提取铣刀瞬时切削刃的长度、切削点的坐标和局部刀刃的几何形状．     

太阳能螺旋槽管相变蓄热器强化传热性能研究

针对太阳能利用过程中的蓄热储能问题及螺旋槽管换热器的优点,将螺旋槽管引入太阳能相变蓄热器中,并对蓄热器的蓄热过程进行了数值模拟。首先以光滑管蓄热器为例实验验证了该模拟方法和所用模型的可靠性,进而以螺旋槽管为水流管道、相变材料为蓄热介质,利用Gambit 建立三维蓄热器模型,应用ICEM对几何模型进行网格划分,运用流体计算软件Fluent模拟计算螺旋槽管和光滑管相变蓄热器的蓄热过程,考察螺旋槽管的强化传热效果。模拟计算螺旋槽管蓄热器不同槽纹节距和槽深等结构参数对蓄热器蓄热过程的影响,并对其影响规律进行了分析。结果表明,螺旋槽管代替光滑管用于太阳能相变蓄热器,可有效提高相变蓄热过程中的对流换热强度和传热能力,缩短蓄热时间,在模拟范围内,得到的最佳螺旋槽管结构参数为节距p=7 mm,槽深e=0.4 mm。螺旋槽管传热性能良好,对其深入研究有望进一步改进相变蓄热器的设计方案。     

车用旋转密封件动压槽型线优化研究

分析了三次样条插值函数作为车用旋转密封件不同槽型曲线通用描述函数的可行性,研究了槽型曲线通用函数参数的确定方法,并利用贴体坐标变化,将物理域中任意不规则槽型转换为计算域中规则的扇形槽型,实现了对不规则槽型润滑模型的统一求解.在此基础上,以最大油膜承载力为目标,建立了旋转密封件的槽型优化模型,并采用试验设计法完成了多变量优化问题的求解;最后,比较分析了优化槽型、螺旋槽和直线槽的油膜承载力和压力分布特性.研究表明:三次样条插值函数可作为旋转密封件动压槽型的通用描述函数;型线中部具有凸峰的优化槽型,比螺旋槽和直线槽具有更大的油膜承载力.      

铝合金槽铣中毛刺形成机理与控制方法

研究了槽铣过程进给方向毛刺的形成机理以及主动控制毛刺大小的方法.通过改变垂直铣削中的出刀角度和斜铣中的斜切角度来改变工件的刚性、测量出刀位置和侧面出刀位置的最大毛刺高度与厚度.结果表明,毛刺大小随着加工速度的增加而减小;摩擦角随着出刀角度以及斜切角度的增大而增大,从而导致毛刺尺寸增大.基于实验研究结果,提出了4种有效的主动控制毛刺大小的方法.研究表明,该控制方法对于铝合金及其他轻金属的精密槽铣加工有指导意义.     

带角圆的柱状立铣刀的NC加工模型研究

介绍了不同定义下的螺旋角对应的事主状铣刀的刃口曲线、ＮＣ加工进给速度的设计及实得沟槽方面的相异模型，并用计算机实施了模拟，给出了相应补偿处理方法，指出了与经线成定角定义下的这种急设计与ＮＣ加工更易于实现的优势。     

球头铣刀螺旋铣孔材料去除及孔形成过程分析

根据螺旋铣孔加工机理,考虑钛合金难加工特性及球头铣刀头部的几何特征,分析球头铣刀完成钛合金螺旋铣孔加工过程中不同特征时刻刀具和工件的形态及相对位置关系,选取四个典型时刻研究球头铣刀螺旋铣孔过程中的孔壁形成机理.对去除的未变形切削材料的截面特征和横截面面积进行讨论,通过典型时刻分析球头铣刀螺旋铣孔过程中的材料去除行为,在数控机床上开展钛合金螺旋铣孔试验,并测量切削力,分析刀具磨损和螺旋铣孔质量.结果显示球头铣刀在钛合金螺旋铣孔加工过程中材料去除均匀平稳,与仿真过程基本一致,同时切削力逐步增加或减小,刀具磨损小,孔质量较高.     

切削运动——刀具切削刃毛刺分类新体系及其应用

本文对金属切削毛刺分类体系的现状进行了系统的概述和分析,指出其存在的主要问题。提出并建立了切削运动——刀具切削刃毛刺分类新体系,将金属切削毛刺分为两侧、进给和切削方向毛刺三大类,清晰地找出了影响毛刺生成及变化的主要因素。在刨削和钻削加工中应用该毛刺分类体系,表明:切削运动——刀具切削刃毛刺分类体系术语明确、系统完整、简便易行。     

超声微铣削加工毛刺成形特性研究

为减少微细切削加工过程中产生的微型毛刺对微型零件成形加工质量的影响,利用双直槽结构矩形六面体超声变幅器对工件施加水平辅助超声振动,在304奥氏体不锈钢板表面进行微沟槽结构超声微铣削成形加工试验,研究不同超声微铣削参数条件下铣削顶部毛刺的成形特性.试验结果表明,工件的水平超声振动使得不锈钢微沟槽顶部毛刺形态由长条形的絮状结构变为连续的片状结构;且随着超声振幅的增大,片状毛刺的高度逐渐减小,呈微细碎片化趋势.工件的水平超声振动还有利于减小微铣削沟槽顶部毛刺的长度,且当每齿进给量略大于刀具最小切削厚度时,毛刺长度的减小最为明显.      

金属切削毛刺的形成及预报的研究

金属切削毛刺的形成过程是一个非常复杂的材料变形过程 ,毛刺的形成直接影响着精密零件的棱边质量 有必要对毛刺的预报及控制进行深入、系统的研究 影响毛刺形成的因素众多 ,建立三维切削毛刺形成的模型是非常困难的 本文论述了建立二维直角自由切削中两侧方向毛刺形成的数学—力学模型的方法、毛刺控制图表及毛刺专家系统的研究进展和应用 ,提出了毛刺分类标准研究的必要性     

基于UG NX的锥齿轮模具五坐标数控加工方法

锥齿轮是汽车差速器、发动机所用的关键部件,在大批量生产中,相对于切削加工,采用模具成型,可极大地提高生产率,降低成本.以UG NX为平台,对锥齿轮模具通过粗铣内轮廓、粗铣凹槽、半精铣内轮廓、精铣内凹槽等五坐标数控铣削的方式,确定工艺参数,生成刀具路径,进行后置处理,最后在菲迪亚HS664RT五轴高速铣削加工中心上完成零件的试切加工,证实了该方法的合理性和有效性.     

二维断屑槽的断屑界限及其判别式的研究

本文通过用二维断屑槽加工1Cr18Ni9Ti不锈钢的断屑试验,得出了极限进给量和极限切削深度的经验公式。并分析了主偏角、槽宽、刀尖圆弧半径、切削速度等因素对切屑折断界限的影响规律。同时,在试验的基础上推出了切屑折断的判别式。这可供用二维槽型刀片加工不锈钢时,判断切屑是否折断或根据加工条件选择合适的刀片时参考。     

火箭发动机喷管螺旋槽加工方法的研究

阐述了用四轴联动数控铣床在火箭发动机喷管外表面上加工螺旋槽（斜航线）的数学基础,原理和方法,并介绍了在生成数控加工程序的自动编程软件的设计思想和方法,螺旋槽实际加工的成功证明了文章观点的正确性和螺旋槽加工方案的可行性。     

裂纹技术与切削加工

首先简介裂纹技术,然后从分析切削加工的原始基点和本来含义出发,寻找二者的结合点。研究结果表明:裂纹技术的理想应力场和工程理想应力场,既可作为切削过程优化设计的最佳目标,也可作为各种已有(或将产生的)特种加工方法优劣的衡量指标,特别是裂纹技术的核心要素——裂纹,为切削加工提供了一把天然的,无限锋利的切具,使研究理想切削成为可能。文中还进一步指出,在裂纹技术的理论指导下主动控制,干预传统切削加工过程中可能出现的裂纹的萌生和扩展,有许多待开拓的研究领地,其结果将对鳞刺的抑制,切屑的顺利流出和切削效率的提高起重要作用。