复杂曲面加工过程多约束自适应进给率控制策略

建立了基于过程约束和刀具运动分析的切削力精确预测模型,在此基础上提出了复杂曲面加工过程多约束的进给率自适应定制方法.基于刀具与工件的相对运动分析,并依据刀刃微元在切削过程中真实运动轨迹的解析表达,建立了精确计算未变形切屑厚度的理论模型,由此给出针对复杂曲面加工的任意刀具运动轨迹拓扑形状的铣削力计算公式.以切削力模型为基础,结合悬臂梁模型、应力模型和扭矩计算公式,给出进给率定制过程中的关键制约因素.以材料去除率最大化为目标,通过求解有约束极值问题实现进给率优化.实例验证表明该模型能够进行复杂曲面加工进给率自适应定制,优化后的进给率有利于在保证加工精度和安全的前提下实现加工效率的最大化.     

油气雾化技术在钛合金加工中应用研究

为了提高金刚石刀具切削钛合金零件的表面加工质量,减轻金刚石刀具的磨损,提出一种以二氧化碳、水及植物油雾化后的雾状混合物作为冷却介质的加工技术.冷却介质经研制的油气雾化装置喷淋到切削区,达到冷却、润滑及保护金刚石刀具的目的.对比实验表明,利用油气雾化技术,二氧化碳气体能够更充分地接触加工表面,使工件加工表面中微量铁原子直...     

中心偏心差分法

提出了构造差分显式位移动力算法的通式,并得到了三步显式位移算法.此法对加速度采用中心差分近似,但对速度采用三点偏心差近似,因此也称为中心偏心差分法.此法可以认为是对中心差分法的改进,克服了中心差分法在计算阻尼矩阵为非对角阵时退化为隐式算法的缺点.中心偏心差分法的算法精度为二阶.对此算法的稳定性进行了分析.分析表明,与同类显式算法相比,本方法具有时间和空间两方面的算法优势.     

金刚石和氮化碳涂层刀具加工高硅铝合金

为提高硬质合金刀具加工高硅铝合金的生产率及使用寿命,文章采用金刚石薄膜刀具和氮化碳涂层刀具来对比硬质合金刀具加工高硅铝合金的加工性能;试验结果表明,金刚石薄膜刀具干切削加工的表面粗糙度值较小,氮化碳涂层刀具干切削高硅铝合金与金刚石薄膜刀具相比,积屑瘤较小,是适合加工高硅铝合金的刀具材料。     

振动自感知刀具磨损无线监测

Zigbee无线技术监测切削刀具磨损的振动传感器系统,存在通信距离近、组网复杂等问题,故提出一种基于WiFi无线传感器网络采集振动信号的刀具磨损状态监测方法。首先,组建以ESP8266 WiFi开发板为核心、高精度振动传感器ADXL345为敏感元件的无线采集振动信号网络;然后,根据刀具整体形状,将振动传感器粘贴在刀具表面,并使用自感知刀具进行45钢棒料外圆切削实验无线采集振动信号,同时在相同的切削条件下采集振动信号与有线方式进行对比,验证该装置可行性;最后,将时域信号中部分统计量作为特征向量导入至支持向量机回归模型中进行训练,并获得刀具磨损预测模型。实验结果表明,自感知刀具无线采集信号的相对误差在3.61%以内,具有较好的可行性;支持向量机回归刀具磨损预测模型的分辨准确率达到94.38%,证明所设计的无线系统可以准确地监测刀具磨损。     

耗能梁段腹板开孔对偏心支撑钢框架抗震性能影响

为研究耗能梁段腹板开孔对K型偏心支撑钢框架抗震性能的影响,进行了一个1∶2缩尺单层单跨试件的拟静力加载实验,并采用ABAQUS软件对其结果进行数值模拟.在验证其结果准确的基础上,分别以开孔率、孔间竖向距离、孔间横向距离为参数建立了3组有限元模型,系统分析了不同开孔参数对模型抗震性能的影响.结果表明:在腹板厚度不变的情况...     

大型铝合金筒节轧制过程圆度控制及影响因素分析

针对大型6061铝合金筒节轧制过程中的圆度变化机理和影响因素进行了研究.首先在Gleeble-3800热模拟实验机上进行热模拟实验,获得6061铝合金材料的真应力-真应变曲线.其次基于有限元方法建立了大型6061铝合金筒节轧制过程模型,通过与自建模型计算结果和模拟实验结果进行对比,验证了有限元模型的可靠性.然后基于有限...     

数控加工中刀具的选用与补偿

刀具的选用与补偿是数控加工中的主要操作和重要技能。对刀的准确性决定了零件的加工精度,同时,还直接影响数控加工效率。深入理解数控机床常用刀具补偿的原理及思路,对于操作者保持清晰的对刀思路、熟练掌握对刀操作以及提出新的对刀方法都具有指导意义。     

薄壁件加工系统动态响应分析

薄壁件在铣削加工中容易产生共振或变形,直接影响加工稳定性及加工精度。采用主轴-刀具-工件整体铣削系统连续梁模型,系统研究在动态铣削力作用下,刀具端部与工件端部的动态响应之间的相互影响关系以及对整体系统动态响应影响较大的薄壁件尺寸。结果表明,工件横截面高度对系统共振的影响较为明显,当高度尺寸较小时,工件的低频共振会通过动态铣削力直接反映到刀具端部的振动频响上。工件横截面底边宽度尺寸的增大虽然对共振频率的改变不太明显,但会导致激发出来的刀具共振幅度出现明显降低。研究成果可以为薄壁件铣削加工系统的稳定性控制提供理论基础。     

TiB2增强Al2O3陶瓷刀具高速干切削摩擦磨损性能

采用TiB2增强Al2O3陶瓷刀具对淬硬钢进行高速干切削试验,利用切削高温作用下的摩擦化学反应,在刀具表面原位生成具有润滑作用的反应膜,从而实现Al2O3/TiB2陶瓷刀具的自润滑.结果表明:低速干切削时,Al2O3/TiB2陶瓷刀具的磨损机制主要表现为粘着磨损和磨料磨损;而在高速干切削时,刀具的磨损机制主要表现为氧化磨损,刀具表面经由氧化反应生成具有润滑作用的反应膜而起到固体润滑作用,从而使刀具的耐磨性能提高,随着TiB2含量和切削速度的增加,反应膜的减摩抗磨作用增强;而在切削区通入氮气时,由于刀具表面氧化膜形成受阻,刀具的抗磨能力有所降低.