圆环面刀具数控加工刀具路径规划

研究了数控加工中圆环面刀具路径规划,建立圆环面刀具数学模型,从刀位点计算、曲面边界离散、相邻刀轨计算等方面确定刀具路径规划算法.最后,利用Matlab工具编程对路径规划算法进行了具体实现,通过计算基于圆环面刀具的刀位点数据,拟合生成刀具轨迹,同时利用UG软件采用球头刀对相同曲面进行加工路径仿真,通过两者比较,可以得出圆环面刀具加工效率更高的结论.     

自适应量子交叉克隆选择算法

为克服传统克隆选择算法易于陷入局部最优的缺点,提出了自适应量子交叉免疫算法。自适应量子交叉算子在算法演化初期通过高适配度抗体对低适配度抗体的影响,加速收敛过程,而在算法演化后期,利用低适配度抗体对高适配度抗体的扰动,增加算法跳出局部最优的概率。对旅行商问题、单目标和多目标孔群加工路径优化问题所做的计算,结果表明:自适应量子克隆选择算法能有效平衡全局搜索和局部挖掘能力,在收敛速度和稳定性上优于同类克隆选择算法和其他启发式算法。     

氮化铁材料的金刚石可切削性实验研究

为解决单晶金刚石切削黑色金属时产生严重磨损这一制造领域难题,对工件表面改性方法进行了深入研究,并探索了新的金刚石可切削材料.对有限厚度的纯铁进行了气体渗氮,并用X射线衍射分析法对渗层进行了物相表征.渗氮纯铁的金刚石可切削性实验结果表明,以氮化铁为主要成分的化合物是一种适于镜面加工的潜在材料(Ra10,nm);在此研究基础之上,提出了整体单相可控氮化铁粉末冶金钢这一新型模具材料,初步切削实验证明其具有较好的金刚石可切削性,后刀面磨损VB值仅为1.16,μm.     

超精密加工铝基复合材料的切削变质层

采用聚晶金刚石PCD刀具对航天碳化硅增强铝基复合材料进行超精密车削加工,用扫描电子显微镜(SEM)对已加工切削变质层的微观结构进行检测,采用显微硬度计检测显微硬度,并从理论上分析切削变质层形成过程中碳化硅增强相断裂而细化的理论根据.结果表明,碳化硅增强铝基复合材料超精密加工仍会产生很薄的切削加工变质层,且显微硬度值最高点并不在已加工表面上,而在距表面约10~20μm处,切削变质层形成过程中碳化硅增强相发生了断裂破碎和细化.     

五坐标加工整体叶轮粗加工刀位规划

针对具有等长叶片和长短交错叶片的叶轮,通过对其气流通道的几何分析,确定了叶轮的粗加工边界和最大刀具直径.采用均匀分层法对叶轮进行粗加工刀具路径规划,针对某一层给出了之字形走刀和三角形走刀的刀具路径规划算法.计算表明,与常规的单向等参数线法相比,之字形走刀法具有计算简单、抬刀次数少的优点,三角形走刀法不但抬刀次数少,而且切削路径长度明显减小,这些将有利于叶轮粗加工效率的提高.对于某一种走刀方式,通过连接切削层上的刀位点和盖盘曲面上的对应点,确定了五轴侧铣叶轮的刀具轴线方向,避免了刀具与叶片曲面和轮毂面的干涉.最后通过实例验证了算法的可行性.     

弧面分度凸轮的实体造型及数控加工

为了将复杂的凸轮机构可视化,实时地模拟其真实的运动状态,利用空间啮合原理,建立弧面分度凸轮的轮廓曲面方程.采用模块化设计思想,基于VC 面向对象的方法及UG二次开发技术,建立弧面分度凸轮参数化设计系统,实现具有真实感的弧面分度凸轮的三维实体造型.在UG环境下进行装配、仿真与干涉检测,验证设计的合理性.UG实体造型完成后生成数控加工程序,实现对弧面分度凸轮的数控加工.     

Al2O3陶瓷对CO2激光吸收率试验测定

试验验证了PHC-1500型CO2激光器输出激光经传输光路转换后的偏振化方向.利用设计的反射率测定装置,测定了Al2O3陶瓷表面分别对不同入射角下垂直和平行于入射面的线偏振CO2激光的反射率,据此得到Al2O3陶瓷的折射率和布儒斯特角及吸收率,与采用Fresnel公式计算获得的相应的反射率和吸收率值变化趋势一致,吻合较好.试验发现,平行于入射面的线偏振CO2激光使Al2O3陶瓷的吸收率由零度入射角时的约75%提高到布儒斯特入射角时的95%.这一结论为在开展CO2激光辅助切削Al2O3陶瓷时,设计高能量利用率的传输光路和对温度场的准确计算提供了试验和理论依据.     

机加工行业环境影响评价中常见污染物源强估算及污染治理

针对机加工行业的环境影响评价项目,以污染物产生机理和工艺特点为基础,从简单易行和便于操作的角度出发,提出较为合理的切割、焊接、喷漆废气和废水等几类污染物排放源强估算方法.然后分析并制定有效的污染治理措施,为环评工作者在机加工行业污染物源强估算提供参考依据.     

Variable feedrate interpolation of NURBS Toolpath with geometric and kinematical constraints for five-axis CNC machining

Variable feedrate interpolation algorithms for five-axis parametric toolpath are very promis- ing but still rather limited currently. In this paper, an off-line feedrate scheduling method of dual NURBS curve is presented with geometric and kinematical constraints. For a given dual parametric curve, the feedrates of sampling points are first scheduled sequent with confined feedrate of cutter tip and machine pivot, chord error, normal acceleration and angular feedrate. Then, the feedrate profiles of angular feed acceleration sensitive regions of the path are adjusted using a bi-directional scanning algorithm. After that, a linear programming method is used to adjust the feedrate profiles of linear feed acceleration sensitive regions and control the linear feed acceleration of both cutter tip and machine pivot within preset values. Further, a NURBS curve is used to fit the feedrates of sampling points. Finally, illustrative examples are carried out to validate the feasibility of the proposed feedrate schedul- ing method. The results show that the proposed method has the ability of effectively controlling the angular feed characters of cutter axis as well as the chord error and linear feed characters of cutter tip and machine pivot, and it has potential to be used in high accuracy and high quality five-axis machining.     

浅析影响机械加工表面质量的因素及措施

在机械加工中,有很多因素影响工件表面质量,如何使工件的表面质量达到要求,减小各因素对工件表面质量的影响,就成为加工前必须考虑的问题。通过对影响机械加工表面质量的因素进行分析,并提出提高工件表面质量的措施。