球头刀铣削过程动力学模型

建立了考虑刀杆柔性的球头铣刀铣削振动模型,探讨了交变轴向力对刀杆固有频率的影响。考虑刀具动态变形和工件表面波纹对切削厚度的再生反馈,建立了球头刀铣削动力学模型,对铣削中的动态铣削力和刀杆振动进行了仿真,证明了离线仿真可以对铣削过程动特性做出预测。

带再生反馈的柔性立铣刀铣削过程模型

精确合理的铣削过程模型是研究铣削加工表面形貌的关键。首先根据线性弹性体基本假设， 将铣削过程中刀杆所受的力和产生的变形均分解为动、静两部分；然后运用微分几何理论，考虑实际切削过程中的再生效应，导出动态铣削力集度表达式， 进而建立刀杆的动态变形模型， 并构造出一套与之相应的高效快速数值仿真算法， 同时还给出刀杆静态变形量的计算方法；

考虑刀杆柔性的铣削过程动力学模型

针对目前数控加工中心整体刚性较好的特点，首先提出一种新的适合于长径比（长度和直径之比）较大的立铣刀铣削过程动力学模型，然后基于力学变分原理建立了该模型的振动微分方程并且给出广义力和位移的边界条件；最后对给定铣削力条件下刀杆的动力响应进行了计算机仿真．为后续的动态铣削过程仿真以及加工表面形貌预测奠定了基础．

基于Web的铣削过程颤振稳定域远程仿真系统研究

文章在分析数控加工铣削过程颤振稳定域仿真技术,介绍MATLABWebServer应用程序体系结构与开发原理的基础上,研究开发了基于Web的数控加工铣削过程颤振稳定域远程仿真系统;该系统实现了MATLAB语言与HTML语言的结合应用,为数控加工过程切削参数的合理、有效地选择提供了一种网络化远程仿真工具和方法,整个系统的主要功能在实际数控加工中得到了相应的验证。

钛合金薄壁件铣削过程有限元仿真分析

钛合金薄壁件铣削过程中,刀具角度对铣削过程中的工件变形、铣削力、铣削振动等影响显著。为减轻刀具磨损延长刀具寿命,通过ABAQUS软件建立钛合金Ti6Al4V薄壁件铣削过程仿真模型,以铣削力和铣削温度为评价指标,采用单因素和正交法分析了刀具前角、后角及螺旋角对铣削力和铣削温度的影响规律,并对铣削力仿真结果进行试验验证。仿真结果表明:前角增大,铣削力减小,铣削温度呈波动趋势变化;后角增大,铣削力减小,铣削温度先减小后增大;螺旋角增大,最大轴向力增大,最大切向力缓慢减小,最大径向力基本不变,铣削温度先减小后增大。通过正交试验和极差分析,明确不同因素对指标影响程度的主次顺序和因素的最优水平组合。

面向加工程序优化的铣削过程模拟技术

针对CAD/CAM系统不能自动生成加工参数的问题 ,国内外许多学者提出了利用加工过程模拟技术优化加工程序的思想。随着对切削机理认识的不断加深和计算机仿真技术的发展 ,铣削加工模拟优化系统得到了大量的研究和开发。对铣削过程模拟中的两个关键技术———几何模拟技术和物理模拟技术进行了归纳和分析。

球头铣刀铣削过程的物理建模与仿真

给出了球头铣刀刃线几何模型,采用理论切削力分析与实验-系数识别相结合的方法,建立了新的螺旋刃球头铣刀的铣削力模型;建立了考虑刀杆柔性的球头铣刀铣削振动模型;考虑刀具动态变形和工件表面波纹对切削厚度的再生反馈,建立了球头刀铣削动力学模型,对动态铣削过程进行了仿真,证明离线仿真可以对铣削过程动特性做出准确的预测。

有约束的恒力铣削过程自适应模糊控制研究

讨论了自适应模糊控制的实现方法,并研究了其在有约束的恒力铣削加工过程中的应用。加工实验表明这种方法简单实用。

基于Rényi熵的铣削过程稳定性预测研究

颤振现象会严重制约铣削加工的质量与效率。为实现无颤振高效铣削,提出了一种基于Rényi熵的铣削过程稳定性时域预测方法。即先用变步长龙格-库塔法求解铣削动力学微分方程,获得振动位移、切削力等时域信号;再计算仿真时域信号的Rényi熵并依据设定的颤振阈值确定给定切削条件的铣削稳定性。将仿真得到的稳定性叶瓣图与颤振验证试验结果进行对比,验证了所提出预测方法的正确性。

铣削过程的自适应模糊控制器仿真

通过铣削过程的刀具受力分析 ,利用多元回归方法建立了 XHK数控铣床在逆铣过程中的铣削力模型 ,根据二阶阻尼系统建立了进给伺服系统的动态模型 ,基于这两个模型对铣削过程的适应控制器进行了计算机仿真实验 ,仿真结果表明 ,该模糊控制器具有自适应能力和较好的动态品质 。

切削动力学仿真软件CUTPRO铣削过程仿真模块应用初探

一、引言CUTPRO切削动力学软件是加拿大UBC大学教授Y.Altintas及其团队开发的一款用于数控机床切削颤振预测、切削动力学仿真的应用软件。CUTPRO软件集模态分析、系统传递函数测量、数据采集和分析、主轴设计与分析、CNC加工仿真于一体。

铣削过程稳定性时域分析方法研究进展

颤振严重制约铣削效率与质量。作为铣削稳定性主要分析方法的时域分析方法可归纳为两大类:一是通过建立铣削动力学模型,求解铣削动力学方程,利用时域稳定性判据确定铣削过程的稳定性;二是直接采用传感器及其辅助装置拾取切削力、振动等时域信号,通过对时域信号使用某种稳定性判据,以确定铣削过程的稳定性。首先介绍了铣削过程动力学建模的相关技术;其次,分析了铣削过程稳定性时域分析的几种方法;再次,从信号拾取、颤振识别与抑制等方面对颤振在线监测与控制技术进行了阐述;最后总结全文,得出了一些对实际工程应用有指导性的结论。

基于多源传感器信号的铣削过程能效状态识别

解决切削过程能效问题是绿色制造领域的研究热点之一。掌握切削过程动态能效是评价切削过程能效状态的有效手段。基于能效经验模型,设计面向能效状态识别的多源传感器信号采集的铣削试验,获得不同切削条件下的多源传感器信号及高、低不同能效状态。综合分析切削力和功率信号的时域、频域特征,实现了对高、低不同能效状态的识别。该研究方法一方面对绿色制造领域的节能技术提供方案,另一方面对智能监测领域的状态识别方法研究也有借鉴作用。

松材线虫疫木树蔸铣削过程仿真及优化

针对松材线虫疫木所处环境复杂、难以携带普通林业设备到达疫木位置的问题,需对实地铣削松材线虫疫木树蔸粉碎机的切削刀具进行减阻特性研究,最终达到设备轻量化的目的。阐述了树蔸粉碎机的结构、工作原理及操作方法;以切削刀具单刀片为研究对象,基于Ansys的Ls-Dyna有限元显式求解程序进行松材线虫疫木树蔸铣削过程的仿真计算,构建出平均切削阻力与切削刃后角、楔角、线速度间的关系模型并进行解析;然后进行铣削过程的刀具参数优化。结果表明:影响平均切削阻力的单因素顺序依次为楔角、后角和线速度;双因素交互作用效应中后角和楔角对平均切削阻力的影响较为明显。由优化结果可得,当后角为12.94°、楔角为38.33°、线速度为9.91m/s时,平均切削阻力达到最小值22.29 N。松树疫木树蔸实木切削验证试验结果表明:平均切削阻力实测值与预测值的误差均值为10.09%,基本一致,说明该松材线虫疫木树蔸铣削过程仿真可用于树蔸粉碎机切削刀具参数优化。通过切削刀具减阻优化,树蔸粉碎机总质量最终减轻了34.4%,达到设计目标质量要求。

薄壁件铣削过程仿真与分析

针对薄壁件加工过程中易产生变形等问题,提出了利用有限元法对铣削过程进行三维仿真的方法,重点研究了LS-DYNA的动态接触算法,建立了薄壁件铣削加工的有限元模型,对工件变形及切削力的变化规律进行了分析。最后,利用分析结果对铣削参数进行调整与优化,可以减小工件变形,保证加工精度。

铣削过程颤振稳定域建模研究现状与展望

为提高铣削加工的效率与质量,对铣削过程进行建模并获取无颤振切削条件已经变得越来越重要。对铣削加工过程颤振稳定域建模的相关技术与方法进行了综述,对时域、频域和试验研究等3类典型颤振稳定域预测方法的基本原理、一般过程和实际应用进行了阐述,对该领域的研究进行了总结与展望。可为该领域的深入研究和工程化应用提供理论指导。

高速内冷铣削过程混合流体场分析

本文使用仿真软件Fluent,对立铣刀高速加工过程中的混合流场情况进行三维模拟,得到流场的速度云图和压强云图。通过流场云图,可以得知在铣孔时刀具所承受的压强差和速度差随转速增加而增加,前刀面压强大于后刀面压强,后刀面会产生负压。本文的研究指出流场对刀具的压强梯度和速度梯度分布有重要影响,为进一步研究刀具寿命影响因素提供理论支持。

GH4169合金的铣削过程及刀具磨损下的热力耦合研究

GH4169合金是一种镍基高温合金,具有高屈服强度、高抗拉强度,能够持久的在高温条件下工作。本文首先分析了GH4169合金铣削过程中的相关理论,然后基于AdvantEdge软件对等效二维切削模型进行铣削有限元分析和实际测量,设置不同的加工参数,重点关注铣削过程中铣削力和铣削温度的变化趋势。接下来对不同刀具磨损程度下的铣削过程进行有限元分析和实际测量,研究了刀具磨损情况对于铣削力和铣削温度的影响。研究发现,铣削过程中切削力先上升后下降,铣削工艺强度越高,试件趋于稳定的整体温度越高;随着刀具磨损量继续增大,铣刀实际切削的厚度减小,致使铣削过程中的铣削力及铣削产热量减小,热影响层深变浅。本文得出的结论对今后GH4169合金及其余高温合金的加工和工艺优化具有指导意义。

高速铣削过程铣削力建模及析因试验分析

相对于常规切削，高速铣削时切削力的变化更为复杂，研究高速铣削过程中切削力的变化有助于优化切削参数，对实际生产有着重要的指导意义。

3D扫描大幅提高叶盘铣削过程的精度和效率

叶盘具有高度复杂性和严苛的制造精度要求,各式叶盘的精铣过程是一个劳动密集型且成本日益增加的工艺。机外检测和铣削过程约占叶盘生产总人力成本的30%~60%。Technopark公司配备雷尼绍触发式测头之后实现了完美的测量精度,叶盘制造过程的加工精度、速度和人力成本发生了显著改变。