圆弧划线样板

在零件表面上划圆弧线,是在机械加工中常遇到的。通常划圆孤线是使用划规。用划规划圆弧的特点是:首先要找正圆弧的圆心点,然后划圆弧线,如遇如图1所示零件R_2和R_3凹凸不平或图中R_1圆弧的圆心点位置在空间时,工作起来就较麻烦,且工作效率也较低。     

单激励超声椭圆振动车削薄壁筒实验研究

通过对普通夹心式超声椭圆振动换能器结构的研究,设计了一种能够在单一纵向激励的情况下产生椭圆振动的换能器结构,利用有限元分析工具对换能器的结构进行分析,并且利用光纤测振仪对单一纵向激励换能器进行了测量,验证了可以通过单向激励产生椭圆振动。利用这种结构研制了一套单激励超声椭圆振动车削系统,采用PCD刀具对LY12实心件和薄壁筒工件进行了精密切削实验,实验结果表明椭圆振动切削可以大幅度降低切削力,明显改善薄壁工件的形状精度,同时工件还具有较好的表面粗糙度。     

组合工装设计的线架法

本文介绍一种新型的组合工装设计方法───线架法。它用树式结构的线架来描述工件的形状，由于线架相似的工件具有相似的工装结构，因此通过线架相似性比较，可找出相似性最好的原型工件，并对其进行修改，从而设计出新工件的工装。最后还指出了组合工装线架设计法的发展方向。     

三维机身外形快速生成及表面分块

 本文提出了纵向放样线作锥线链的最小二乘法拟合,剖面外廓线作圆弧、椭圆弧及直线混合融合计算的三维机身外形生成方法。在SIEMENS 7.760机上建立了包含计算机绘图在内的FORTRAN程序。可以方便而快速地生成构形复杂的三维机身外形及气动力面元法分析所需的表面小块。几个算例证实了本法的通用性、快速性及简便性。程序发展后可能作为CAD中的图象主尺寸系统。     

椭圆窝自动化加工技术

为解决椭圆窝自动化加工的工艺难题,提高整体式机翼装配的可靠性,在深入分析椭圆窝形状特点和加工原理的基础上,推导出了椭圆窝摆动中心公式,确定了锪窝刀具与摆动中心的相对位置关系。根据椭圆窝成形原理,提出了椭圆窝执行器各部件相对角度偏差要求并进行了标定。利用标定过的椭圆窝执行器对椭圆窝窝形参数的理论计算结果进行试验验证和调整,得出了窝形偏差的基本形式和调整方法。使用调整后的参数在铝合金材料上加工NAS6型椭圆窝,制出的椭圆窝长短径长度误差在0.05 mm以内,椭圆螺母与工件表面的高度偏差在0.02 mm以内,窝形满足机翼装配要求,实现了椭圆窝的自动化加工。     

夹具自动设计的投影几何法

在ＣＡＤ／ＣＡＭ集成中，工件夹具的自动设计日益重要，主要涉及工件夹紧点和定位点的确定。本文提出的空间投影几何法，可以较好地解决这个问题。从ＣＡＤ数据库中取得工件几何数据后，利用投影，转换为二维离散表示，运用一系列搜寻算法即可寻到较佳定位点和夹紧点。这种空间投影几何法可适用于任意形状的工件。     

多能卡尺

机械零件型面的两直线相交之夹角处呈圆形,测量其交点位置尺寸时较为麻烦。若零件被测型面是内锥状就更困难了。对零件剖面工字形的中间厚度的测量和零件内形亚字状内径尺寸的测量,多台阶表面划圆弧线等一般采用通用量具、工具和多种附加设备来进行、但生产效率很低、质量难于保证。为了解决上述问题、我们设计制造了如图1所示300毫米长的卡尺。它具有普通卡尺和深     

工艺参数对SiC单晶片切割表面质量的影响

SiC单晶片表面质量对其后续半导体器件的制造有很大影响,但其材料的高硬度和高脆性,使切片过程变得非常困难。本文在往复式电镀金刚石线切割装置上采用单因素和正交法进行了SiC单晶切割实验,研究了工件转速、线锯速率、工件进给速率、线锯磨损对晶片表面粗糙度的影响规律以及三维形貌特点。结果表明:附加工件旋转运动,晶片表面质量提高,划痕减少、深度变浅;线速增大、工件旋转速率增大或工件进给速率减小,表面粗糙度值减小;线锯磨损晶片表面粗糙度值增大。相对线速和线锯磨损,工件转速和工件进给速率对晶片表面质量及粗糙度的影响更大。应在综合考虑效率和线锯损耗的基础上合理确定切割参数,尤其是工件进给速率。     

角度划线台

在机械加工中,划线工作是一项很重要的工作。在各种形状的零件上划各种不同的角度线,是常遇到的工作。一般划角度线使用的工具是:角度尺、角度铁、分度头、万能虎钳等。有时,一个零件的划线需要使用多种工具多次装夹才能完成,工效甚低。为了提高生产效率,减少在划线时使用的工具和装夹次数,我们设计制造了角度划线台。此角度划线台,配合方箱,便具备有分度头、     

前后缘型线同时可控的乘波体设计

提出了一种前后缘型线同时可控的乘波体设计方法,在马赫数可控的外锥形曲面基准流场中,结合流线追踪技术和混合函数,实现了椭圆前缘转椭圆后缘的乘波体设计,并在设计点(Ma=6.0)和接力点(Ma=4.0)对其进行数值仿真研究。前后缘同时可控的乘波体在型面剧烈过渡处产生了较弱的激波,出口两侧存在高温高压区,后部对称面附近的激波形状由圆弧变为平直线且出口处流场基本均匀,非常有利于与进气道匹配设计。另外,该乘波体具有较高的容积率和预压缩效率,附面层修正后的容积率为0.24,设计点时乘波特性较好,接力点时前部完全乘波,具有较高的升阻比,有黏条件下设计点和接力点的升阻比分别为2.54和2.41。此外,与给定前缘的乘波体相比,其升力、阻力、俯仰力矩和出口增压比都有明显增加,但是升阻比和出口总压恢复系数有所降低,在设计点无黏升阻比由3.56降为3.00。以上研究表明,本文的设计方法可行且更加灵活,拓宽了乘波体的选择范围。     

基于纬线法的鼓形刀具刀位误差分布计算

刀具误差分布是描述刀具表面与设计曲面之间相对位置关系的重要表达方式,在刀具姿态调整与行宽优化中具有重要应用价值。为提高鼓形刀具刀位误差分布的计算效率与精度,提出了一种基于纬线法的新算法,即纬线圆圆心定位法。该方法通过刀具表面一系列纬线圆的圆心来计算刀具表面与设计曲面之间的最短距离,进而求解其刀位误差分布曲线。针对纬线圆圆弧包络法、纬线圆圆弧离散法和纬线圆圆心定位法,讲解了3种计算方法的基本原理,并详细地分析了影响3种方法计算效率与精度的主要因素。然后,对比分析了纬线圆数量对3种方法计算效率与精度的不同影响。最终,利用某叶片零件加工表面进行了实验验证。结果证明,3种算法皆可满足行宽计算误差不大于5%的要求。但是,3种算法中,纬线圆圆弧离散法所需计算时间最长,纬线圆圆弧包络法其次,所需计算时间减少约50%,纬线圆圆心定位法的计算效率最高,所需计算时间减少约80%。在计算精度方面,纬线圆圆弧离散法与纬线圆圆心定位法精度较好且准确度相差不大,但是比纬线圆圆弧包络法精度提升不足5%。     

非球面光学零件补偿加工自动编程系统

非球面光学零件加工的自动编程系统采用双圆弧伸缩步长法对工件曲线进行分段拟合,并且通过求工件曲线的等距线进行刀具半径补偿,另外系统可以实现工件的轮廓误差的补偿加工。     

光电跟踪线切割机床

我所光电跟踪线切割机床在学习兄弟单位先进经验的基础上,完成了机床的设计制造与调试,其中光、机、电设备都是自行设计与制造的。光电头部分采用亮度差动法。在跟踪墨线(?)90°的锐角时,除20°以下锐角用R=0.5毫米圆弧来过渡,其余均不用圆弧连接,当两条跟踪墨线最小线距为1毫米时,光电头仍能辨别而不偏离墨线正常跟踪。这是因为在光电头部分解算装置中,采用了较高精度的正弦—余弦函数同位器(简称正余弦函数同位器),来代替正余弦函数电位器,而得到较理想的跟踪性能,以此解决加工复杂形状零件,克服数控切割机对复杂形状零件编程序的困难。这种跟踪性能对航空工业中飞机外形铝板与造船工业中船体钢板的跟踪切割有一定意义。     

数控加工运动的平滑处理

为了满足高速加工的要求,提出假设圆弧过渡法来处理两相邻运动矢量拐角处的速度,过渡小圆弧的半径能随加工精度的变化而自动地调整,通过限制加工小圆弧的最大速度来限制拐角处的速度,利用超前分析的方法,根据减速所需的最大距离提出了一种多程序段运动平滑算法,实现进给速度提前减速,从而防止刀具在拐角处发生过载,并有效地减少了工件形状在拐角处,或小半径圆弧的加工误差;用等效的梯形加减速方法实现了S型曲线加减速的分析,导出了S型曲线加减速实时精确的插补算法,从而克服了用查表法来近似计算速度的缺点。这些算法简单、有效,已在最新开发的高速铣床上得到应用。在高速加工时获得了高的加工精度。     

圆弧型指尖密封的几何构型特征及结构优化

对圆弧型指尖密封构型特征进行了分析,确定了型线圆弧半径与圆弧中心圆半径的关系及取值范围;建立了指尖密封低泄漏和低磨损的综合性能优化设计方法。优化算例表明:通过该优化设计方法可以得到满足一定工况条件的综合性能良好的圆弧型指尖密封结构。通过对设计变量的灵敏度分析发现,在圆弧型指尖密封设计变量中对综合性能影响程度从大到小依次为型线圆弧半径、指尖梁宽度角、指尖靴高、下游保护高度和密封片厚度。与渐开线型指尖密封比较,圆弧型指尖密封在低泄漏性能上更具优势。本文工作为深入研究圆弧型指尖密封以期获得适应于不同条件的、性能更优的指尖密封结构形式奠定了一定的基础。     

画椭圆的一种新方法

随着袖珍计算器的普及和应用,计算工作十分轻便。现介绍一种用几何计算快速近似地画椭圆新方法。 1.二圆弧近似画法: 本法是利用两个圆弧近似完成,圆弧半径分别为R_1和R_2,如图1所示,图中:     

薄壁曲面后轴颈的工艺研究

高温合金薄壁后轴颈是关键工件,在结构上突出特点为薄壁、刚性差、类鼓筒型面、型面圆弧半径大、圆弧转接多,加工过程中易变形。该工件材料为高温合金,属于难加工材料,可切削性差,在加工过程中极易累积较大机加应力,增大工件的变形量。同时各尺寸公差和技术条件要求严格,难以保证加工质量。经过制定合理的加工路线及加工方法,设计专用减小变形的车床、镗床夹具,选择恰当的刀具及加工参数,减少工件的变形,保证了工件的加工质量。该工件的合格交付不仅保证装配要求,还为今后同类型工件的加工积累了经验。     

运动模线编程初步研究

升降舵、方向舵、付翼的运动模线过去划制在理论模线图板上,用以校核驾驶杆与舵面的偏角是否吻合及检查操纵系统与有关结构件的间隙。由于采用作图法手工划制,所以时间长、误差大、调整机构和检查间隙不方便。我们对过去划过运动模线的升降舵、方向舵和付翼,就其主、从摇臂的传动方式分成五种典型形式,并用108-乙电子计算机程序加以说明(即编制了计算程序,程序说明从略): 一、标准过程 1.已知一圆的圆心P(x_p、y_p)、半径     

磨粒建模方法与切削过程仿真研究

针对砂轮表面上磨粒形状不规则、尺寸不确定的几何特征,研究了模拟实际磨粒的几何建模方法。采用随机空间平面切分正六面体的方法构建了具有实际磨粒几何特征的不规则多面体结构磨粒。基于LS-DYNA软件,采用流固耦合有限元法模拟了不规则多面体结构磨粒的切削过程。分析切削过程中工件材料的应力分布规律与切削变形规律,得出结论:工件材料的加工应力主要集中在与磨粒切削刃及棱角接触的区域;切屑沿磨粒挤压前面向上流动,并于挤压面法向方向上流出;磨粒挤压前角的增大有利于切屑的形成。利用陶瓷立方氮化硼(CBN)砂块进行了磨粒划擦试验,试验结果证实了磨粒切削仿真结果的准确性。     

弹性磨头气驱主轴的磨抛接触特性研究

针对复杂形状工件磨抛的问题,设计了一种配有弹性磨头的小体积、高转速的气驱主轴。建立了该主轴磨抛加工过程的理论去除函数模型,并通过了试验验证。结果表明,仿真和试验得到的去除函数高度吻合,且均接近高斯型,属于理想的去除函数。在此基础上,采用气驱磨抛主轴与弹性树脂磨头进行了磨抛试验,探究了各个主要工艺参数对工件表面质量的影响。磨抛后工件表面粗糙度Ra由3.588μm降至0.401μm,证明该气驱主轴可用于高精度磨抛,并为复杂形状工件的高速磨抛提供了一定的理论依据。