慢刀伺服加工自由曲面的表面形貌预测

本文通过建立自由曲面车削加工的仿真预测模型,在加工前进行参数优选.该模型考虑了刀具几何形状、切削用量及刀具轨迹点和插补方法对加工后自由曲面的表面形貌的影响.对渐进式近视镜片光学元件进行了加工实验,实测粗糙度R_a=31nm,仿真得到粗糙度R_a=23nm.实验验证了仿真模型的有效性.     

国外表面粗糙度标准简介

表面粗糙度标准(我国现行标准称表面光洁度)是机械工业中广泛采用的一项基础标准。近年来,我部许多单位与国外的技术交流和经济合作日益增多,迫切需要了解国外粗糙度标准。目前我国正在积极组织按ISO粗糙度标准修订GB1031—68《表面光洁度》标准。     

国家标准《表面光洁度》内容介绍

一九六九年我国颁布了GB1031—68《表面光洁度》国家标准,它代替国内原使用的机械工业通用标准《表面光洁度等级及代号》(J B178—60)。同时对建立全国统一的表面光洁度的评定基准和表征参数,以及统一设计技术文件中有关表面光洁度概念和标注方法,便于与国际上较多国家和国内各部门之间进行技术交流。现对该标准内容的主要方面略作介绍,以利于使用。     

TB6钛合金抛光表面完整性试验

针对目前TB6钛合金类零件主要依靠手工抛光的技术问题,提出了羊毛毡轮数控抛光工艺,研究了抛光参数对表面粗糙度、表面硬度、表面残余应力的影响,进行了羊毛毡轮抛光参数优化,优选出了一组抛光参数:线速度v_s=19.63m/s,进给速度v_f=300mm/min,预压量a_p=0.5mm,加工行宽w=0.5mm。在此抛光参数下,羊毛毡轮抛光能够有效去除铣削刀纹,抛光后表面粗糙度R_a=0.15μm,并且抛光后表面残余应力为压应力。试验结果表明,该抛光方法能够有效地改善零件的表面完整性。     

谈谈新国标 表面粗糙度评定参数的测量(上)

新修订的《表面粗糙度》国家标准已审定通过,报国家标准局审批。现结合标准的内容和特点,谈谈对表面祖糙度评定参数的测量。 新修订的《表面粗糙度》国家标准,包括如     

基于Copula函数的铣削力、振动与表面粗糙度的相关性分析

探求切削力、振动和表面粗糙度之间的相互关系,对实现表面粗糙度的预测预报具有重要意义。以MQL铣削45钢为试验对象,进行了切削速度v、每齿进给量f_z、切削深度a_p的三因素四水平的64组切削试验,在线测量主切削力、轴向力和径向力及振动,对切削分力数据处理得到相应的平均值、标准差和均方根值,同时离线测量出二维粗糙度R_a、三维粗糙度平均值S_a和均方根值S_q。采用正态分布、指数分布、Gamma分布、Weibull分布和Cauchy分布等函数拟合,根据AIC准则确定出最优分布函数,采用极大似然法估计出未知参数。使用Gaussian Copula、t-Copula、Frank Copula、Gumbel Copula、Clayton Copula等Copula函数拟合铣削力、振动和粗糙度之间相关结构形式,采用AIC准则优选出最优Copula函数,并确定出参量。利用最优Copula函数导出的Kendall秩相关系数τ作为评价指标,分析比较了铣削力、振动与表面粗糙度的整体相关性。采用混合Copula函数对铣削力、振动与表面粗糙度的尾部相关性进行了分析。     

综合信息

北京航空航天大学与洛阳轴承研究所共同研制成功300000r/min气体浮环动静压混合轴承精密主轴,经天津手表厂、宁江机床厂、轴承研究所试磨证明,性能良好,磨削(?)1～(?)3mm孔,磨削表面可用干涉显微镜检测,表面粗糙度为R_z0.6～1.2μm.磨削效率均比类似滚动轴承的高速主轴高一倍.     

制图系列标准介绍(6) 表面粗糙度代、符号及其标注方法简介(二)

3　新标准内容介绍　　ＧＢ/Ｔ13193《机械制图　表面粗糙度符号、代号及其注法》等效采用ＩＳＯ13021992《技术制图———表面特征的标注》,规定了零件表面粗糙度符号、代号及其在图样上的标注方法,适用于机电产品图样及有关技术文件。其他图样和技术文件也可参照采用。3.1　表面粗糙度符号(1)图样上表示的零件表面粗糙度符号图样上表示的零件表面粗糙度符号见表1。表1　表面粗糙度符号　　(2)符号小结1)表1中的符号可用于对工业制品表面粗糙度的表示,例如金属表面(黑色金属或有色金属)或非金属表面(木材、塑料、橡胶、陶瓷等)。表面粗糙度…     

表面粗糙度 新国家标准介绍

引言 国家标准总局已于1983年2月22日批准发布了新的表面粗糙度标准,并规定自1985年1月1日起开始实施。 表面粗糙度旧称表面光洁度,为了不致与表面的光泽性,光亮洁净程度及反射能力等其它表面特性相混淆,同时也为了和国际上的叫法相一致,故现在统一叫表面粗糙度。 表面粗糙度标准是保证零件表面质量要求的一项重要基础标准,在各个行业中得到广泛     

三元流叶轮的电弧铣削与机械铣削组合加工

首先介绍了一种实现电弧与铣削组合的加工方法及装备。其次,为验证电弧加工在航空部件生产方面的能力及其对后续精加工工艺的友好性,利用自研的高速电弧放电与机械铣削组合加工专用机床,以具有复杂曲面特征的三元流叶轮样件为例进行五轴电弧铣削与机械铣削组合加工试验研究。结果表明,合理安排电弧加工工序,可以在实现材料高效去除的同时,取得较优的表面质量,电弧铣削中最大材料去除率达14500mm^3/min,小能量电弧加工完成后的样件表面粗糙度R_a为12.5μm,硬度为69.4HRB,较基体硬度未有明显变化,可以很好地适应切削加工要求。后续机械铣削加工过程中,刀具磨损小、加工状态稳定,最终获得粗糙度R_a1.2μm的加工表面,且由于切削余量小,有效抑制了加工变形,样件加工结果达到设计要求,充分展现了该组合加工工艺应用于具有复杂形貌特征的航空发动机零部件制造方面的可行性。     

表面粗糙度标准发展概况介绍

为配合新国标《表面粗糙度》的宣贯工作,我们约请部“表面粗糙度宣贯工作组”的同志对表面粗糙度的发展概况、《表面粗糙度》三项新标准的特点和内容进行了较为详细的介绍,对表面粗糙度的测量与检验进行了分析与探讨。我们希望通过这几篇文章的介绍和论述,能对我部贯彻表面粗糙度新标准起到一定的促进作用。     

表面粗糙度标准发展概况介绍

为配合新国标《表面粗糙度》的宣贯工作,我们约请部“表面粗糙度宣贯工作组”的同志对表面粗糙度的发展概况、《表面粗糙度》三项新标准的特点和内容进行了较为详细的介绍,对表面粗糙度的测量与检验进行了分析与探讨。我们希望通过这几篇文章的介绍和论述,能对我部贯彻表面粗糙度新标准起到一定的促进作用。     

ELID成形磨削实验研究与表面粗糙度预测

为了探究ELID成型磨削中磨削参数和电解参数对表面粗糙度的影响规律,基于未变形切屑厚度模型,考虑砂轮上磨粒出刃高度的随机性以及ELID磨削中氧化膜的影响,建立了针对ELID磨削的表面粗糙度预测模型。单因素实验研究了ELID成形磨削电源参数对表面粗糙度的影响规律,并探讨了电解电流与氧化膜厚度之间的关系。全因子实验以工件转速、砂轮转速和进给切深为影响因素,研究了磨削参数对表面粗糙度的影响规律,并对预测模型进行了验证。结果表明:磨削参数中,其他条件一定时,表面粗糙度随砂轮转速的增大而减小,随工件转速和切深的增大而增大;同时对于粗糙度的预测误差达到了8.75%,预测模型有效可靠。     

微小型车铣加工表面粗糙度分析及预测模型建立

随着尖端科学技术和国防工业的不断发展,微小型车铣加工技术作为一种先进的切削加工方法被广泛应用在军民制造领域。为获得微小型正交车铣加工参数引起的零件表面粗糙度的变化规律,以高效车铣复合加工机床正交车铣轴类零件的表面粗糙度为研究对象,采用三水平五因素正交实验分析法和多元线性回归预测法,重点研究了车铣加工参数与表面粗糙度之间的关系、车铣加工参数与表面粗糙度预测模型数值关系。结果表明,采用相同刀具下正交车铣加工轴类零件,其工件尺寸、车削主轴转速、工件进给量、铣削主轴转速和切削深度依次从大到小影响零件表面粗糙度质量,可指导高效车铣复合加工机床的加工工艺参数优化。     

纳秒激光构造锡青铜粗糙表面的工艺研究

为了在考虑表面粗糙度条件下,对表面织构影响润滑性能的理论计算结果进行试验验证,提出了一种通过纳秒紫外激光在锡青铜样片表面构造不同粗糙度参数的方法.通过改变激光加工参数制备了不同表面粗糙形貌,并采用白光干涉共聚焦显微镜以及粗糙度仪对表面粗糙形貌进行表征.试验结果表明,表面粗糙度随激光扫描速度的增大而减小;扫描间距等于光斑直径50μm、扫描速度300mm/s时,表面粗糙纹理方向清晰,便于粗糙度方向参数的控制.通过控制粗糙度方向参数以及微织构方向控制,实现了与表面粗糙方向成规定角度的微织构阵列的制备.     

高纯钨磨削加工试验研究

为探究适用于高纯钨磨削加工的砂轮,使用80~#绿碳化硅砂轮和金刚石砂轮开展磨削对比试验,从工件表面粗糙度角度评价上述两种砂料对高纯钨磨削加工表面的影响。试验结果表明,绿碳化硅砂轮对应的工件得到了更理想的表面粗糙度。使用绿碳化硅砂轮开展工艺试验,分析在不同磨削参数下加工表面粗糙度的变化趋势,以此为依据对高纯钨磨削加工工艺参数进行评价与优化。综合考虑加工表面粗糙度以及加工效率,得出适合于钨磨削加工的参数为砂轮线速度v_s=23m/s、磨削深度a_p=8μm、工作台进给速度v_w=10m/min,该参数下得到的表面粗糙度均值为0.336μm。     

高速铣削参数对TC17钛合金表面变质层的影响

为优化TC17钛合金球头铣刀高速铣削参数和为控制表面变质层提供实验依据,采用中心复合响应曲面法,建立表面粗糙度预测模型,采用方差分析对模型和输入参数的显著性进行检验,分析铣削参数对表面粗糙度的影响规律,同时对高、中、低三种铣削参数水平下的残余应力、显微硬度和微观组织进行检测。结果表明:该模型可以有效预测球头铣刀高速铣削TC17钛合金后的表面粗糙度,每齿进给量和铣削宽度对表面粗糙度影响显著;铣削后表面为残余压应力状态,随着铣削参数水平的增大,表面残余压应力增大,残余压应力层在20μm左右;表层显微硬度经历了"热软化-加工硬化-趋于稳定"的过程;表层晶粒出现了破碎、弯折,塑性变形层厚度约为10μm。     

磁研磨法对钛合金弯管内表面的抛光研究

航空发动机中所使用的钛合金弯管在加工时其内表面会产生微裂纹、褶皱等缺陷,用传统的研磨工艺难以实现对弯管内表面的抛光处理,而磁力研磨加工工艺却可以很好地解决这一难题。利用磁力线可以穿透钛合金弯管的特性,磁性磨料可以在外加磁场的作用下压附在弯管内表面,并随磁场高速旋转与弯管内表面产生相对运动,从而达到研磨钛合金弯管内表面的目的。本文对磁研磨法加工钛合金弯管内表面的研磨原理及磁性研磨颗粒的受力情况进行了的分析,并通过详细的试验研究得出:钛合金弯管内表面经过研磨后,原有的微裂纹、褶皱等缺陷得到明显改善,表面粗糙度值由R_a0.35μm降低到R_a0.12μm,验证了磁研磨法对钛合金弯管内表面的研磨抛光起到的良好效果。     

表面粗糙度代、符号及其标注方法简介（一）

ＧＢ／Ｔ１３１－９３《机械制图表面粗糙度符号、代号及其注法》等效采用了ＩＳＯ１３０２－１９９２《技术制图──表面特征的标注》，系对ＧＢ１３１－８３修订而成。概述了ＧＢ／Ｔ１３１－９３与ＩＳＯ１３０２－１９９２和ＧＢ１３１－８３的主要差异，重点介绍了ＧＢ／Ｔ１３１－９３的主要内容及其标注方法。     

面向加工表面粗糙度的钛合金高速铣削工艺参数区间敏感性及优选

钛合金高速铣削以高效率、高质量的优点广泛应用于航空航天行业.针对高速铣削中表面粗糙度的工艺控制,提出了基于表面粗糙度经验模型的工艺参数灵敏度和相对灵敏度概念.通过高速端面铣削正交试验,建立了面向表面粗糙度的工艺参数灵敏度和相对灵敏度数学模型,研究了工艺参数区间敏感性分析方法,给出了工艺参数稳定域和非稳定域的划分原则和方法.结合正交试验法中的极差分析方法获得了不同切削工艺参数对表面粗糙度的影响曲线,提出了工艺参数区间的优选方法.研究结果表明:TC11钛合金高速铣削时,表面粗糙度对铣削速度的变化最为敏感,对每齿进给量变化敏感次之,对铣削宽度和铣削深度的变化不敏感;铣削速度优选在314～377 m/min范围,每齿进给量优选在0.03～0.05 mm/z范围,可控制表面粗糙度在0.6 μm以内.为优化钛合金材料高速铣削工艺以及进行表面粗糙度控制研究提供理论方法和试验依据.