工程应用的通用型切削工艺数据库研究与开发

针对目前国内制造行业对切削工艺数据库的需求及现有研究中的不足,在大量优化型切削数据的基础上,对切削数据库进行调研和需求分析,建立了面向工程应用的通用型切削工艺数据库数据结构模型,开发了基于B/S模式的网络化切削工艺数据库应用程序,介绍了系统各子功能模块;为实现行业标准化拟制定了3个标准规范,并将切削加工动力学仿真优化技术与数据库相结合,实现了切削过程实时在线仿真和优化。     

数控机加工艺编制标准化的研究及实现

讨论建立机械设计和机械加工数控编程软件统一平台的必要性,建立专家切削参数查询系统,并通过VERICUT软件对切削参数进行优化.     

激光加热辅助切削加工技术研究进展

综述近年来激光加热辅助切削加工技术的研究进展。在实验研究方面,总结了激光加热辅助车削、铣削、钻削、磨削等不同工艺过程的加工特点,阐述了激光参数和切削参数对加工质量的影响。研究表明:在一定范围内,适当提高激光功率、降低切削速率、减小进给量有利于切削区材料的充分软化,可改善工件材料的切削加工性,提高加工效率和加工质量。目前,激光加热辅助切削加工仿真研究主要集中在切削温度场与切削过程仿真。通过建立温度场模型,可预测材料去除最优温度范围,优化加工工艺参数。切削过程仿真探讨应力、应变、温度等物理量的影响,为实际加工中控制零件表面质量提供了依据。后续工作应进一步加强在加工机理、加工工艺、仿真优化等方面的研究,建立完善的激光加热辅助切削加工数据库,以促进该技术的工业应用。     

一类流线型曲面高效数控铣削加工方法研究及应用

针对一类典型流线型曲面——叶片的高效数控铣削加工方法研究,提出了基于加工系统动力学仿真分析的高效切削参数优化技术,该方法是提高切削加工效率,保证零件加工精度和表面质量的有效手段.首先,辨识得到加工零件材料的铣削力系数;其次,利用锤击试验分别得到机床-刀具系统及弱刚性零件结构的动态特性,同时利用有限元方法进行模态分析,并与试验结果进行对比分析,可辅助验证锤击试验结果的正确性,在此基础上仿真得到铣削颤振稳定域曲线,然后对建立了基于加工系统动态稳定性的高效数控铣削加工参数优化系统进行高效铣削参数优化;最后,依据优化的铣削参数制定零件铣削加工工艺,试验得到了加工质量合格的叶片,其加工效率较传统方法有显著的提高.     

材料切除对机匣铣削动力学与稳定性的影响

在薄壁零件加工过程中,工件材料的连续切除会造成工艺系统动力学特性的不断变化,并对工艺系统的颤振稳定性产生显著影响。以航空发动机机匣为对象,研究了其铣削过程中工件材料切除以及切削位置变化对工件动力学特性与颤振稳定性的影响规律。首先,根据机匣的几何结构与铣削工艺特点,提出了按切削行及切削段进行材料切除过程细分的方法。其次,建立了工艺系统动力学特性演化的快速计算方法和颤振稳定性极限的频域预测方法,并在单个切削行内和不同切削行间分析了材料切除过程对工艺系统的影响。结果显示,在单个切削行内工艺系统的动力学特性会小幅度减小,稳定性极限图会向左下方小幅度偏移;在不同切削行间工艺系统的动力学特性变化幅度较大,稳定性极限图呈现出交错排列现象,难以针对整个铣削过程进行切削参数优选,因此提出了基于单行刀位轨迹的切削参数优选方法,保证了整个材料切除过程的稳定切削。最后,进行了机匣铣削与模态试验,验证了所提方法的正确性与有效性。     

飞机结构件快速数控加工编程系统

<正>本文提出了快速数控编程系统框架及其关键技术,并针对飞机结构件的结构及其工艺特点,建立并开发一套集特征自动识别、刀具与切削参数自动选取、工艺方案自动规划、加工单元自动构造与优化等核心技术的快速数控编程系统。     

面向生产应用的优化型切削数据库研究与开发

针对企业生产应用中缺乏合理的优化型切削参数的问题,提出了基于动力学仿真的切削参数优化方法,并开发切削数据库,实现对优化后的切削加工参数的有效管理,便于生产人员进行查阅作为参考依据,现已在多家企业应用。     

刀具监控在数控机床及加工中的应用

针对数控机床使用高速电主轴在切削过程中出现异常情况导致的电主轴损坏问题,分析了电主轴损坏的原因以及刀具监控系统在电主轴保护和工艺优化方面的作用,详细论述了刀具监控系统应用原理、主轴保护过程、工艺优化分析和监控系统与及机床的集成。并在虚拟五轴机床上开展应用验证,通过设置功率阀值、刀具破损功率和刀具磨损功率,实现了切削实际功率和振动的监测。应用表明:采用刀具监控系统能降低刀具破损、磨损等原因造成电主轴的损坏,同时能对加工工艺进行分析和优化。     

整体叶盘盘铣加工切削力及刀具磨损实验研究

本文对整体叶盘开槽粗加工时从切削速度、进给量、径向切深等切削参数对切削力的影响进行研究。选用正交实验的方法进行盘铣切削实验,得到切削参数对切削力的影响变化规律,并对刀具在切削过程中的磨损进行分析,进一步验证优化的切削参数,为整体叶盘的盘铣加工参数的合理制定与加工工艺的优化提供参考。     

一种面向绿色高效的数控铣削参数优化方法

针对数控切削加工过程的高效绿色发展要求,基于数控机床主传动系统能耗模型,以最小单位切削能耗作为优化目标,建立了铣削加工优化模型,进一步采用人工鱼群算法对目标函数求解。通过铣削加工实例对铣削加工优化模型进行验证,并将优化后的参数与切削手册的经验参数及取得最大材料去除率的参数相比,发现单位切削能耗分别减少12.7%和13.8%。研究表明,所提出的切削参数优化模型能有效提高加工过程的能效,可为后续铣削加工过程切削参数选择提供参考。     

TC17钛合金高速铣削表面粗糙度及参数灵敏度研究

采用单因素试验法,对硬质合金刀具高速铣削TC17钛合金时,切削参数对表面粗糙度的影响规律进行了研究,为钛合金整体叶盘叶片类零件精加工的高速切削工艺参数优化提供了试验依据.对切削参数的灵敏度进行了分析,可以看出,每齿进给量对表面粗糙度的影响最为敏感,其次是切削速度和铣削深度.     

振动攻丝最大扭矩的计算模型

 振动攻丝工艺参数的选择对于振动攻丝的工艺效果的好坏具有重要影响。目前一般通过大量单因素实验来获取合理的工艺参数。这种方法周期长、成本高,严重限制了该技术的应用。因此研究振动攻丝工艺参数的简易确定技术极为必要。作者提出了一种新的描述回弹量和重复切削次数的关系式,并在此基础上利用重复切削理论建立了振动攻丝最大扭矩的一般计算模型。通过数值仿真验证了该模型与试验结果的一致性。该模型的建立为简化工艺参数的获取过程提供了一种有效途径。     

碳纤维增强PEEK薄壁结构件加工工艺研究

对PEEK/CA450材料特性、切削性能进行了分析,通过加工试验研究了该材料典型薄壁零件的工艺特点、切削参数及热处理过程,优选出最佳的工艺参数。试验结果表明:优化零件结构设计可以有效降低材料内应力和加工难度;采用PCD刀具及合适的切削参数可以保证该材料薄壁零件的加工质量;加工过程中的热处理有助于提高产品的成品率和尺寸精度。采用优化后的工艺方法,最终成功加工出符合设计性能要求的PEEK/CA450薄壁零件。     

基于VERICUT刀具切削参数关系的研究及优化

本文通过对刀具切削参数进行分析研究,同时对VERICUT的优化原理进行了探索,建立了基于VERICUT刀具切削参数的优化模型,分析多种不同的优化方法。最后通过实例分析了基于VERICUT优化设计的过程,最终优化并改进不合理的加工轨迹,避免了实际加工过程中可能出现的异常现象,提高了数控机床加工功能和设计效率,时间减少了17．52％,降低了新产品研发的成本。     

孔加工切削参数优化系统的研究与开发

针对孔加工过程中切削参数的合理选择,开发了切削参数优化系统,介绍了系统的结构、功能及系统开发的关键技术,最终在保证加工要求的前提下提高加工效率、降低成本。     

单晶硅超精密切削加工表面粗糙度预测模型的建立及试验研究

利用超精密机床进行切削加工时,对于操作者来说,首先面临的问题是最优切削用量组合的确定,这也是最让操作者感到棘手的问题.单晶硅成功的切削过程取决于优化工艺参数,比如进给量、背吃刀量、切削速度等.为了建立精确可靠的表面粗糙度预测模型,本文将遗传基因算法应用于回归分析,同时在超精密机床上对该预测模型进行了试验验证.     

7075铝合金切削参数优化试验研究

本文利用基于铣削加工动力学原理的参数测试分析和动力学仿真计算软件,研究了7075铝合金高速切削加工工艺的参数优化方法和实现过程,提出了信息采集、数据计算、参数验证过程中应注意的问题。试验表明,在稳定切削状态下,合理地选择工艺参数可以有效地提高单位时间的金属去除率。     

切削参数智能优选数据库应用研究

针对数控加工切削参数难以获取或选择的问题,按几何特征和加工特征将零件拆分细化,并进行分类,在此基础上建立切削参数智能优选方法,采用SQL server 2000和Visual Studio 2005作为设计平台,开发出了切削参数智能优选数据库系统,该系统缩短了工艺员制定切削参数的时间,提高了生产效率。     

优化型切削参数数据库系统开发与应用

针对国内现有切削参数库进行分析,提出了基于B/S结构的数据结构可定制、数据的录入与查询等采用模板机制的"活"的数据库,并引入对切削参数进行优化、评价的技术体系,本系统的开发对加快切削技术的推广应用具有非常重要的意义。     

飞机发动机叶片机匣的高效加工

航空难加工材料的高效加工是一个系统问题,由夹具、刀柄、工艺等组成的大系统和包括刀具材料和切削参数的子系统等因素都影响着零件的质量、刀具成本及加工效率.高效加工包含高效切削和其他的非切削时间减少.高效切削是以高效率切削金属材料为目标,提高单位时间金属去除率.而非切削时间减少则要通过使夹具可靠定位、编程优化、减少空行程时间来实现.