参数化设计减小矩形花键滚刀代用圆弧的误差

针对矩形花键滚刀代用圆弧相对于理论法向齿形的误差进行了参数化的程序设计,根据最大误差最小法算法以及回代算法,减小了矩形花键滚刀齿形代用圆弧的误差、获得了合理的代用圆弧的圆心坐标及半径值以及缩短了设计周期。其基本方法:首先计算出矩形花键滚刀法向齿形的坐标点公式,然后用双圆弧来代替理论齿形,推导出双圆弧拟合公式。之后基于最大误差最小法算法和回代算法,最后以ObjectARX为开发工具,基于C#.NETAPI的技术,利用优化后的代用圆弧的圆心坐标和半径值以及数据库中的其他相关参数完成矩形花键滚刀法向齿形图的绘制,并且自主研发设计出一套集矩形花键滚刀参数设计、滚齿自动加工参数仿真、干涉参数验算和滚齿数据处理控制于一体的通用矩形花键滚刀参数人性化自动设计绘制平台,实现渐变和矩形状的花键法向滚刀的滚齿参数自动化绘制设计。

高速钢拉刀刃激光熔覆钴基复合材料工艺参数优化研究

通过响应曲面Box-Behnken设计试验,研究工艺参数对高速钢表面激光熔覆Stellite157/WC/TiC复合材料几何特征和硬度的影响。建立变量激光功率、扫描速度、送粉速率与响应目标熔覆层宽度、宽高比、稀释率、硬度之间的数学模型。针对刀刃熔覆,对熔覆层几何特征和硬度进行优化控制,得到最优工艺参数组合为:激光功率820W,扫描速度237mm/min,送粉速率9g/min,使用优化后的工艺参数进行刀刃熔覆试验,熔覆后硬度为840HV,达到刀刃原有的硬度且满足加工余量,为激光熔覆工艺参数优化、高速钢拉刀刀刃修复提供了参考依据。

渐开线圆柱齿轮的通用型滚插刀设计方法

针对渐开线圆柱齿轮的滚插加工,基于交错轴渐开螺旋面线接触啮合,提出一种通用型滚插刀设计方法,适用于任意结构前刀面。简述滚插加工原理,分析计算交错轴渐开螺旋面线接触啮合的条件;从渐开螺旋面出发,给出切削刃的计算方法,以重磨后刃形精度不变为要求,构建后刀面模型;分析并给出了滚插加工参数的计算方法;基于滚插刀设计实例和VERICUT软件对不同参数的工件进行仿真加工,验证了所设计滚插刀的通用性与可行性,为通用型滚插刀设计提供了一种简单、无刃形误差的方法。

工具钢热处理盐浴综述

目前工具钢热处理较先进的设备是采用真空炉以及可控气氛炉,但是,由于盐浴炉有结构简单、设备成本低、易操作等特性,目前仍无其它设备可替代,如工件在盐浴中可实行局部加热、冷却;盐浴流动性好,工件加热均匀;加热速度快及淬、回火工序容易实现联线自动化;拉刀及长杆状工件变形后可校直等,特别是高速工具钢淬火后晶粒细小、均匀,碳化物无明显聚集现象,为此盐浴炉在国内外仍将是一种高效、适用的主要设备,本文着重阐述工具钢热处理盐浴特性及使用。

超声滚压Ti-6Al-4V微观组织对应力应变行为的影响

目的通过超声滚压提高Ti-6Al-4V的屈服强度。方法将超声振幅作为唯一变量,设置0、5、7、10μm4组试验,分析Ti-6Al-4V被加工表面及表面以下30~50μm处的应力应变行为。通过X射线衍射仪(XRD)测试不同超声振幅下Ti-6Al-4V的两相分布。采用扫描电子显微镜(SEM),分析不同超声振幅下Ti-6Al-4V表面层塑性变形程度。使用能谱仪(EDS)观察不同超声振幅下Ti-6Al-4V表面层元素组成分布。通过万能试验机获得不同超声振幅下Ti-6Al-4V的应力应变曲线。结果Ti-6Al-4V表面层塑性变形程度随着超声振幅的增大而增大。Ti-6Al-4V被加工表面的β相体积分数随着超声振幅的增大呈先减小后增大的趋势。当超声振幅为7μm时,Ti-6Al-4V被加工表面β相的体积分数最大(19.70%)。超声滚压Ti-6Al-4V表面层中β相的体积分数沿深度递减。Ti-6Al-4V表面层α相稳定元素Al和β相稳定元素V未出现明显与两相体积分数相同的变化趋势。Ti-6Al-4V材料的屈服强度随着超声振幅的增大呈先减小后增大的趋势。当超声振幅从5μm增至10μm时,Ti-6Al-4V的屈服强度依次为1.06、1.03、1.16 GPa,相较于在无超声加工下的Ti-6Al-4V屈服强度(0.91 GPa)分别提高了约16.48%、13.19%和27.47%。结论超声振幅的增大,可以增大滚压过程中Ti-Al-4V的塑性变形程度。合适的超声振幅,可以改变Ti-6Al-4V表面层两相分布。经超声滚压后,Ti-6Al-4V的屈服强度受到材料塑性变形和两相分布的共同影响,且Ti-6Al-4V的塑性变形程度对屈服强度的影响更大。

旋转超声内圆磨削砂轮变幅器的设计与试验研究

砂轮变幅器是旋转超声内圆磨削谐振系统的关键部件,其设计质量直接影响超声磨削的工艺效果。但目前内圆磨削砂轮变幅器缺乏较为完善的理论分析模型。为提高砂轮变幅器理论分析模型的通用性,基于非谐振设计理论建立了纵向谐振砂轮变幅器的理论分析模型,并利用砂轮变幅器各振动单元间的力、位移连续条件与边界条件推导了其频率方程。然后,针对频率方程进行编程求解,并通过ANSYS有限元仿真分析进行验证。最后,加工制作了纵向谐振砂轮变幅器,并开展阻抗特性分析试验、超声谐振试验和振动位移测量试验,分析了其谐振特性。试验结果表明,所研制的砂轮变幅器的谐振试验频率与理论设计频率一致,其输出端振动位移的试验值与仿真值的相对误差为7.83%,符合旋转超声内圆磨削的要求,验证了理论分析模型求解的正确性。研究结果为旋转超声内圆磨削砂轮变幅器的设计提供了便捷且有效的方法。

带副后角渐开线花键拉刀齿形精度控制方法

渐开线花键拉刀刀齿副后角的加工需要多次修磨以保证后续花键孔的制备精度,限制了该种拉刀生产效率,为解决这一问题,需研究带副后角渐开线花键拉刀最优修正齿形确定方法。采用渐开线替代理论修正齿形,结合最小二乘法与数值搜索法求解代用渐开线函数。实例分析中,将最优压力角数量级控制到0.01°,得到齿形总误差极小值。同组误差点下,代用渐开线齿形拟合总误差0.001 mm优于代用圆弧法齿形拟合总误差0.0029 mm。试制拉刀跨棒距误差小于0.01 mm,拉制渐开线内花键齿轮通过配套P26C齿形5级精度检测。

Ti6Al4V表面TiN/Ti复合膜的制备及摩擦学性能研究

采用直流磁控溅射法在Ti6Al4V表面制备TiN/Ti复合膜。分别用FESEM、GDEOS和XRD分析薄膜表面的成分及相结构;利用划痕仪分析膜基结合强度;通过球盘磨损机和轮廓仪测试磨痕形貌和磨损体积,评价膜层的摩擦学性能。结果表明,TiN/Ti复合膜表面致密光滑,呈金黄色金属光泽;膜基结合强度大于100 N;表面镀有TiN/Ti复合膜的Ti6Al4V合金虽没有减磨作用,但提高了耐磨性。

一种测量滚刀容屑槽周节误差的新方法

针对大模数滚刀测量存在的实际问题 ,提出一种在磨床上测量滚刀容屑槽相邻周节误差和周节累积误差的新方法 ,并给出了测量实例。

齿轮滚插刀的设计理论研究

根据齿轮齿面的形成过程建立齿轮齿面的数学模型,得到齿轮齿面方程及其法向矢量;基于交错轴螺旋齿轮啮合原理建立滚插加工的运动坐标系,确定滚插刀与工件的运动关系,并以曲面共轭原理为基础,求得齿轮齿面的共轭曲面方程;选择平面作为滚插刀的前刀面并建立坐标系,获得前刀面的数学方程;最后借助曲面与平面求交理论与改进的欧拉法,得到了滚插刀的切削刃方程。

M2高速钢的强韧化处理

测试了M2高速钢在不同温度时的淬火和回火后的硬度、红硬性和抗弯强度,分析了影响红硬性和韧性的各种因素,发现淬火温度对红硬性影响明显,回火温度对红硬性影响不明显;淬火温度和回火温度对韧性均有明显的影响;就改善M2高速钢韧性而言,提高回火温度比降低淬火温度更有效。

灭火弹在超高层建筑火灾上的应用

当超高层建筑发生火灾时,云梯、消防水车等灭火设备受到高度的限制,难以有效灭火。而灭火弹由灭火炮或直升机等直接发射到火场,可以弥补云梯等设备在高度上的不足。分析国内外典型灭火弹,基于现有灭火弹特点,讨论灭火弹发展趋势。

气动式迫击炮在发射过程中的气体流失计算

根据气动式迫击炮内弹道的特点,建立气动式迫击炮在发射过程中气体流失模型;推导气体迫击炮在发射过程中气体泄漏量的解法;发现气体流失总量与身管长度成线性关系;并结合实际应用,对气体迫击炮在发射过程中的气体流失进行分析计算,有利于气动式迫击炮的优化。

高速钢选择与应用探讨

简要分析了高速钢市场变化,介绍了国内高速钢生产概况及电炉冶炼和电渣重熔高速钢的优缺点,针对高速钢销售服务和选择应用过程中出现问题的指出:选择高速钢应重视生产供应商(品牌)的选择,并对改善高速钢品质和热处理提出建议。

平行砂轮超声磨削刀柄设计与加工试验研究

针对目前超声磨削谐振系统中磨具尺寸较小的现状,提出了砂轮变幅器设计原理。设计了平行砂轮的纵弯谐振超声磨削主轴刀柄,由纵向振动变幅杆、横向弯曲振动平行砂轮、换能器、套筒、导电滑环、标准接口刀柄组成。通过阻抗分析、振幅测量实验,研究了超声磨削主轴刀柄的谐振特性。以磨削速度、进给速度和磨削深度为变量,完成了有无超声状态下Si Cp/Al复合材料单因素正交磨削加工试验。结果表明:超声磨削可以显著降低磨削力、降低表面粗糙度、提高零件表面质量。为进一步改善超声磨削刀柄结构、磨削工艺,提高加工效果提供了技术支持。

数控机床常用电气故障诊断及维修方法

结合工作实例,介绍了几种诊断及维修数控机床电气故障的常用方法。实践证明只有在维修过程中不断总结经验,才能快速排除故障。

应用有限元法的磨齿过程热状态研究

磨齿加工不但在工件表面产生较高的温度,而且还会在工件表层内产生梯度很大的温度场,这是形成磨削残余应力以及造成磨齿工件表层金相组织变化的主要原因。因此,正确地确定工件表层内的温度场及表面温度,能够预测磨齿残余应力,了解表层金相组织变化,进而可合理运用磨齿工艺,进行表面质量控制。采用的有限元法为磨齿过程热状态分析提供了一种全新的研究方法。

抬高后顶尖磨制渐开线花键拉刀的齿形修正

介绍了抬高后顶尖磨制渐开线花键拉刀的齿形修正的原理,提出了以代用渐开线近似代替拉刀修正齿形和代用渐开线修正基圆算法。通过此种工艺的采用,提高了渐开线拉刀的使用效果。

滚刀开刃磨床分度盘误差对滚刀容屑槽周节累积误差的影响

分析了滚刀开刃磨床分度盘误差对滚刀容屑槽周节累积误差的影响,提出减小由于分度盘等分不良而造成的滚刀容屑槽周节累积误差的方法。