高效切削与高完整性加工技术

高效加工是满足日益提高的产品精度和生产效率要求的必要措施.选择合适的高效切削加工工艺和高完整性加工技术,可以在大幅降低生产成本的同时实现加工工件的高尺寸精度和高表面完整性.对高效切削加工工艺及高完整性技术进行综述,介绍和分析包括高速切削技术、复合加工技术、先进加工刀具、高效冷却技术和新型高完整性加工原理及其技术应用.研究表明,切削高速度、刀具高效率、机床高复合、冷却高环保以及新型高完整性加工技术是高效切削及切削后续工艺的重要发展方向.     

美国刀具技术的研究动态及方向

一、 目前刀具技术研究的现状 为配合现代制造技术尤其是高速切削技术的迅猛发展，几年来，美国刀具制造业主要围绕以下几个方面的问题进行研究，并取得了很大成绩。 1.多功能刀具 减少生产周期和延长刀具使用寿命，仍是美国刀具制造业继续努力研究的课题。九年以前，就由 Hartland cutting Tool公司研究出用一把刀具能进行多种工步加工的多功能刀具。在这之后，美国刀具制造业进一步开发出更加能减少生产周期、延长刀具使用寿命的多功能刀具，现已能广泛使用于高效、多种批量的生产中。 例如，通用汽车公司 V－ 8发动机的制造厂需在…     

难加工材料刀具磨损检测技术研究与应用

利用刀具磨损检测技术,拍摄刀具后刀面磨损图像,以磨损图像为基础,分析刀具磨损状况、确定刀具磨损量,然后采用离散刀具磨损过程与有限元仿真相结合的方法实现长时间切削刀具磨损的仿真。对刀具磨损检测仪的原理、构成及检测过程等做了简要介绍,并对其在难加工材料切削参数优化、新刀具选用试切方面进行了初步应用。     

压气机机匣零件切削刀具配置专家系统开发

现代航空发动机零件结构越来越复杂,涉及的刀具种类与数量也越来越多,给刀具选择与工艺制定带来了严峻挑战.以某型压气机机匣零件为研究对象,以最佳刀具配置为研究目标,在压气机机匣零件切削数据库的基础上,设计开发了基于B/S结构的压气机机匣零件切削刀具配置专家系统,并进行了实例演示.该系统首先根据被加工对象特征及其需求,运用规则推理方法初选刀具;进而应用人工神经网络预测初选刀具的耐用度及被加工特征的表面粗糙度;最后以该预测结果作为参考,应用综合评判技术进行刀具性能评价,并对所选刀具进行优化排序和完成推荐.系统运行实例验证了所开发系统能够实现压气机机匣零件切削加工刀具的智能选取.     

先进刀具技术现状分析及发展趋势

高速切削作为先进制造技术的一项全新的共性基础技术,已经成为现代切削加工技术的重要发展方向。先进刀具在机械加工中起到了越来越重要的作用,选择合理的刀具材料、涂层及几何参数将是实现高效切削加工的关键。因此,刀具作为切削加工工艺系统中最活跃的因素已经成为实现高速切削加工的必要条件。     

切削加工刀具磨损及其预测建模技术研究进展

刀具磨损不仅影响工件加工表面质量和加工精度,而且频繁地换刀还会降低加工效率、增加生产成本,通过研究刀具磨损机理,影响刀具磨损的因素以及刀具磨损预测模型建模技术,为降低刀具磨损提供技术支持。对切削加工过程中刀具磨损及其预测建模技术的研究进展进行了综述。首先,基于近年来刀具磨损机理研究进展,分别对几种主要刀具磨损机理的表现形式及特征进行了分析。其次,重点论述了切削加工过程中切削参数、刀具几何参数、刀具和工件材料特性及加工方法等因素对刀具磨损影响规律,总结分析了刀具磨损预测建模方法和形式。最后,结合制造业绿色节能的发展理念和高速发展的计算机技术,指出降低刀具磨损的加工方法和刀具磨损预测建模技术的未来发展方向。     

PCD刀具在航空液压壳体加工中的应用

航空液压壳体类零件精密孔在加工过程中经常出现孔径尺寸不稳定、粗糙度无法保证等情况.结合实际加工情况,针对加工工艺和加工方法进行分析,找出超差原因,选用PCD刀具作为最终精加工刀具替代硬质合金刀具.以孔加工为例,详细介绍了PCD铰刀和PCD镗刀在航空液压壳体加工中的试验过程和实际应用.结果表明,PCD刀具相对于传统刀具在精加工铝合金方面的优势非常突出,有效地解决了孔加工效率低、质量难以控制的问题.     

复合材料和钛合金的切削加工

增进对刀具材料与被加工材料各项性能和特性的了解有助于正确选择刀具材料.并通过对难加工材料的加工归纳出航空材料加工中选用刀具材料的一般方法是非常必要的.     

自润滑刀具的研究现状和发展趋势

针对干切削加工,一方面要开发新型的刀具材料及刀具涂层技术,并使之相结合,提高刀具耐磨损和耐高温性能;另一方面要设计新型的自润滑刀具实现刀具的自润滑,提高刀具减摩润滑性能的同时保证自润滑刀具基体机械性能,并针对不同的加工条件选择合理的刀具几何结构和刀具材料,这是设计开发干切削刀具的有效途径。     

基于组件技术的NC刀具三维真实感显示及管理

介绍了NC刀具的三维显示技术及其管理;分析和搜集了数控加工常用的各种刀具,并对其归纳、分类、整理;利用参数化建立刀具数据库,由参数化来实现刀具二维图形的尺寸驱动和刀具的三维真实感显示,并可对刀具进行查询、添加和删除等操作,从而为虚拟制造技术提供技术支持。     

刀形检测系统及空间测量坐标系的建立

论述一种基于二维视觉的刀形检测及调位系统,给出了测量系统的机械结构以及刀具 原理,分析了系统测量坐标系建立的原理和方法,并给出相关的实验数据。系统的研制实现了高效、精确、自动的刀形检测和位置调整,为高精度数控加工提供了保障。     

劳资管理系统的设计及实现

针对劳资管理的实际情况利用 Ｆｏｘｐｒｏ２ ．５ｂ 开发了劳资管理系统软件,该软件首次采用双数据库的设计思想来完成对劳资数据库进行显示、打印、统计等操作。使劳资管理工作的自动化程度得到了明显的提高。     

基于知识重用的刀具选配技术研究

在分析了传统刀具选配模式存在的不足的基础上,对基于知识重用的刀具选择技术进行了研究.采用实例推理技术进行刀具智能选择,对刀具智能选择过程中涉及的特征提取、知识表示、检索策略、相似度计算等实例推理的关键技术进行了研究.     

钛合金TC11深孔钻削刀片材料的选择

在研究了钛舍金材料切削性能的基础上，针对钛合金的特点，选用了五种国内常用的硬质舍金刀片材料，对钛合金进行深孔钻削刀具磨损试验。结果表明，确定了适合钻削钛合金TC11的硬质合金刀片材料。     

航空钛合金结构件高速高效加工工艺研究及应用

钛合金因其比强度高、高温强度高等优异性能广泛应用于航空航天领域,是航空结构件的主要材料之一。但是由于钛合金的难加工性,加工过程中切削参数较低,刀具易磨损,切削过程稳定性差,严重制约了航空结构件的生产效率。为了实现钛合金结构件高速高效加工,本文基于生产实践,以钛合金切削冷却方式、切削力均衡优化以及刀具轨迹质量稳定性等关键技术作为突破口,进行详细阐述,并应用于结构件生产过程。     

以MaSE方法开发的无人机指挥控制系统设计

MaSE（Multiagent System Engineering）方法以主体理论和技术为基础,充分借鉴面向对象软件开发方法的思想,为开发分布式系统提供了较大通用性。文章研究了应用MaSE的建模技术,并采用开发工具Agent Tool构建了基于多Agent的无人机指挥控制系统。该系统具有自治性和协同性,从而为多无人机作战指挥控制模型建立提供了依据。     

Characterization and life prediction of single-pass honing tool for fuel injection nozzle

Single-pass honing is an important machining method for finish machining of holes, which can meet the requirement for high efficiency and consistency of holes. Characterization and life prediction of single-pass honing tool are necessary to improve the machining accuracy of holes honed, especially dimension accuracy. Single-pass honing tool is a single layer abrasive tool with fixed dimension, which still remains problematic for characterization and life prediction. For fuel injection nozzles with bore diameter under 1 mm, the stiffness of the single-pass honing tool is poor. This article presents a novel analytical model that predicts life of the tool with poor stiffness. Firstly, according to the bore diameter and dimension tolerance, the single-pass honing tool is designed and manufactured. Based on the prepared single-pass honing tool, the measurement and characterization methods are established. Furthermore, the tool wear tests are carried out, and the tool contour evolution model is established to predict the tool life.     

基于车削加工工件测量的误差补偿技术

提出了两种基于车削工件测量的误差补偿方法,误差反向叠加的微进给补偿法与逆变刀具路线的 软件补偿法,介绍了这两种方法的原理与实现方法。     

刀具库房信息化管理实践及展望

本文针对科研生产混合型的数控车间刀具库房管理过程,以流程优化、完善制度和信息化管理为重点,总结归纳出刀具库房信息化管理的方法和手段,并以中航工业北京航空制造工程研究所数控某刀具库房信息化系统建设为实例,说明了刀具库房管理实施方法及过程。     

基于萤火虫算法的CFRP材料铣削刀具结构优化

为了提高CFRP零件的加工表面质量和刀具寿命,针对其铣削加工的刀具结构进行了优化。设计了刀具结构参数与CFRP材料铣削加工表面粗糙度、后刀面磨损量之间的正交试验。应用极差分析法分析了刀具结构参数对CFRP材料加工表面粗糙度、后刀面磨损量的影响规律,并应用多元线性回归法建立了刀具结构参数与表面粗糙度、后刀面磨损量之间的数学模型。基于此模型,采用FA萤火虫算法,优化了刀具的结构参数,并进行了实验验证。结果表明:在试验参数范围内,刀具结构参数对于CFRP工件铣削表面粗糙度的影响程度依次为:后角、螺旋角、前角。当刀具的后角、螺旋角和前角增大时,工件的表面粗糙度都呈减小趋势,但减小的快慢程度不同;刀具结构参数对于后刀面磨损影响程度依次为:后角、螺旋角、前角。当刀具后角增大时,后刀面磨损量迅速上升,当螺旋角增大时,后刀面磨损量减小,当刀具的前角增大时,后刀面磨损量先减小后增大。采用FA萤火虫算法优化后的刀具结构对CFRP材料进行铣削实验,实验结果值与建立的模型预测值误差较小,表面粗糙度的误差率为3%,刀具后刀面磨损量的误差率为7.6%。