切削加工过程的在线监测与自适应控制

随着先进监控技术与测试手段的不断发展,借助先进传感技术、数据处理技术与控制技术等进行复杂数控加工全过程几何信息、物理信息获取、处理,进而发展出加工状态自动判定与优化的智能技术。这类技术一方面集成了车间长期的工程经验,另一方面集成了通过科学分析得到的理论模型,通过两者的结合对实时加工状态进行判断,根据实时工况进行工艺参数的自适应优化,实现连续、稳定、自动的控制加工过程并使其保持最优状态,进而获得更高的加工精度和生产效率,从而实现加工过程控制从依赖技艺向依靠科学的方向发展。     

复合材料钻削刀具状态集成学习分类技术

刀具状态监测关系到工件加工质量,因此实时掌握刀具的磨损状态具有重要的意义。针对单一模式识别分类器的局限性,提出了基于异态集成学习模型的刀具状态监测系统。在该系统中,根据集成学习基分类器选择原则,选取了支持向量机(SVM)、隐马尔科夫模型(HMM)以及径向基神经网络(RBF)这3个单分类器作为基分类器。为了验证监测系统的有效性,进行了复合材料钻削实验,提取了加工过程中的钻削力信号、振动信号的时域特征并利用局部保持法(LPP)进行了特征选择。通过与单分类器和集成学习分类效果的对比,表明了集成学习模型相比于单一基分类器具有更高的分类精度和更好的稳定性。     

切削加工优化研究

本文通过切削加工机理的研究，建立了切削加工的数学模型，为难加工材料切削用量的选择提供了科学的方法。     

基于切削力建模的结构件高效铣削加工技术

为了揭示铝合金切削机理,实现铝合金结构件的高效加工,采用工艺试验和理论分析相结合方法研究了铝合金结构件加工过程中的切削力模型。利用建立的切削力模型计算了给定切削参数下的切削力,分析了某典型结构件翼面侧壁加工的受力情况,由受力分析可知,采用准高速段切削参数加工翼面可保持较小的切削力,有利于控制侧壁的加工变形。加工实例表明,该翼面可以进行高效加工,并可得到良好的加工质量和精度。     

陶瓷圆刀片车削GH4169机理研究及工艺优化

由于具有良好的切削稳定性,晶须增韧陶瓷刀片在高温合金的切削中得到越来越广泛的应用。但是作为切削高温合金的一种新型刀具,其切削机理还未得到充分阐述。为此,本文通过切削机理的研究,得出了陶瓷刀具切削高温合金的最佳工艺条件。     

精密超声振动切削频率对切削力影响规律的研究与仿真

建立了振动切削中切削力的数学模型,进行振动切削中频率对切削力影响机理的研究,并通过数值模拟的方法,首次从理论上给出精密振动切削中频率对切削力的影响规律。同时,还研究了在不同的振动切削条件下,切削力随切削参数变化的变化规律。     

振动攻丝卡头的试验研究

利用具有振动攻丝功能的振动攻丝卡头对振动攻丝切削力和螺纹加工精度进行了试验研究.结果表明,采用振动攻丝方法切削力呈现出理想的波形化效果,扭矩平均值为普通攻丝的1/5～1/3,丝锥寿命显著提高,螺纹加工精度明显改善.     

立铣切削力分类研究及精确铣削力模型的建立

 提出了一种根据切削力变化曲线的形状特征精确建立铣削力预测模型的方法。以立铣加工过程为研究对象，基于静力模型，研究铣削力的变化规律和切削用量的关系，总结了6种不同切深组合下的铣削力类型并分别给出理论的切削力随刀具旋转的变化曲线图，基于切削力交叠程度又将切削力细分为10类。在此基础上通过定义切削力分析指标，得到了基于切削力曲线形状特征的实际切深的计算方法。根据理论分析结果，提出在不同切深组合下分别建立铣削力模型的观点，实际切深的应用使得模型更加精确,更重要的是根据该切削力分类来组织试验，针对性加强，试验数据更可信。通过合理安排试验，验证了该理论的正确性。     

航空整体结构件加工技术

本文以航空整体结构件为研究对象,在分析各个加工关键技术的研究现状、存在问题和发展趋势的基础上,提出了相应的解决策略和可行的技术方法,力求为实现航空整体结构件的高效、高精度加工提供理论依据。     

Ti6Al4V钛合金大进给铣削切削力与切削温度的试验研究

采用可转位涂层硬质合金刀具对Ti6Al4V钛合金进行了大进给铣削试验,研究分析了大进给铣削Ti6Al4V钛合金时每齿进给量、切削速度、轴向切深以及径向切深等切削参数对切削力和切削温度的影响。研究结果表明,随着每齿进给量和轴向切深的增加,切削力均呈现增大的趋势,而切削速度和径向切深对削力的影响并不明显;随着每齿进给量和切削速度的提高,切削温度亦呈现升高的趋势。