基于无瞬心包络的微细铣刀螺旋槽刃磨分析

螺旋沟槽属于复杂的空间螺旋面,砂轮与刀具的相对运动复杂,在微细立铣刀的制造过程中耗时最长、难度最大,精确、高效加工螺旋沟槽成为微细铣刀制造过程亟须解决的关键问题之一。基于无瞬心包络原理研究了微细铣刀螺旋沟槽的刃磨过程,提出一种微细螺旋铣刀轴向型线的计算模型,该模型避免了利用接触公法线求解时,因砂轮截形上的奇点和圆滑二次曲线导致无法求解的情况,计算过程与求解简单,适用于对砂轮廓形复杂时刃磨求解。在所建模型基础上分析了砂轮形状和加工参数对螺旋槽型形状的影响,以及砂轮摆角和前刀面宽度对径向前角的影响。通过刃磨验证了模型与分析的正确性,试验证明实际加工的微细铣刀沟槽截形与包络计算的沟槽型线几何形状参数吻合良好。

基于工作流的业务过程管理机制研究与系统实现

针对业务过程重组和管理的需要,探讨工作流引擎调度执行机理,通过图形化的建模方式,运用XML语言对过程模型进行定义,建立B/S模式的业务过程系统架构,实现过程的重构、业务会签和跳转等功能。

微细铣刀螺旋沟槽包络计算与微量补偿刃磨研究

微细刀具的制造方法是保证微细铣刀制造精度的技术关键。从砂轮与工件的相对运动关系出发,依据砂轮与工件的啮合条件,分析砂轮表面法矢量在母线交点处的变化情况,建立砂轮与螺旋沟槽完整公共接触线方程,由接触线围绕工件轴线回转形成回转面的轴向截形,推导出铣刀轴向截形的廓形方程,同时根据廓形方程仿真出沟槽截形,据此分析了安装参数对截形的误差敏感度。在刃磨微细铣刀螺旋沟槽过程时,提出采用Z轴插补对挠曲进行补偿的方法,通过计算刃磨过程的挠曲变形量,相应地在工件的轴向位置补偿变形量。实验表明,补偿后实得微细铣刀的前角和芯厚与仿真的铣刀螺旋槽几何参数吻合良好。

斜圆柱结构的新型微细球端铣刀的设计与制造

针对微细切削刀具的特点与应用需求,设计一种斜圆柱结构的新型微细球端铣刀,将铣刀球端刀刃复杂的空间曲线转化为易加工的平面曲线。根据所设计铣刀的几何结构特征,从制造工艺方面进行刀具结构的调整,分析刀具的刃磨成形原理,并在微细刀具数控刃磨机上完成该刀具的制作。通过与传统螺旋槽球端铣刀和椭圆柱刃型球端铣刀的切削性能对比试验,研究所设计刀具的切削性能。试验结果表明,所设计的微细球端立铣刀在显著降低刀具制备难度的同时,具有较高的切削刃强度,能够满足硬脆性材料的微细切削要求。

曲面高阶切触分析及其在曲面加工刀位规划中的应用

针对自由曲面五轴加工的刀位规划问题,提出回转刀具二次曲面与自由曲面切触时刀轴矢量的计算方法。通过分析曲面间高阶切触性质,建立了曲面切触阶与曲面几何不变量之间的对应关系;通过建立回转刀具加工自由曲面的运动学模型,推导出在离散刀位处刀具包络面与自由曲面二阶切触时的刀轴倾角函数关系,并解析求解该状态下的刀具姿态方程。加工实例表明,该模型能很好地描述刀具包络面与自由曲面间的切触关系,并保证加工过程中刀轴矢量变化的平稳顺滑性,从而获得较高的加工表面质量。

用于小螺距螺纹磨削的陶瓷CBN砂轮成型修整技术

基于0.5mm小螺距螺纹的成型磨削,以陶瓷结合剂CBN砂轮修整过程中的3个主要修整参数作为试验水平因素,建立三因素三水平正交试验表,进行陶瓷CBN砂轮成型修整参数工艺试验,利用被修砂轮成型磨削螺纹环槽,以螺纹环槽表面质量好坏、螺纹牙型角误差、螺纹形状轮廓完整性作为评价指标,确定一组可用于成型磨削小螺距螺纹的最优陶瓷CBN砂轮修整参数组合,并研究砂轮修整参数对于成型磨削效果的影响,得到了一组可用于成型磨削小螺距螺纹的最优陶瓷CBN砂轮修整参数组合。

考虑主平面夹角的行星滚柱丝杠副接触特性

基于微分几何原理,利用丝杠、滚柱和螺母螺纹滚道的曲面方程得出各零件在接触点处的主曲率以及主方向。通过建立全局坐标系,确定了不同零件在全局坐标系下的旋转坐标变换关系,计算出滚柱丝杠侧和滚柱螺母侧主平面之间的夹角。其次,根据Hertz接触理论,求解出接触椭圆的偏心率,研究了不同结构参数对接触特性的影响规律,与夹角ω=0的简化方法得到的结果进行了对比。结果表明:主平面夹角在整个接触过程中保持不变;螺距和牙型半角对椭圆偏心率的影响不是线性关系,忽略主平面夹角会对偏心率的求解带来较大误差;主平面夹角会对接触椭圆面积产生影响,但影响程度较小。

锥形球头立铣刀刀刃曲线的光滑过渡

针对锥形球头立铣刀的几何特征,应用广义螺旋运动概念建立刀刃螺旋线的通用数学模型.利用微分几何的基本原理,研究锥形球头立铣刀的刀刃曲线建模方法,设计出一种新的锥形球头立铣刀复合型刀刃曲线,解决了复合型刀刃曲线的光滑过渡问题.应用Matlab软件对所设计的刀刃曲线进行建模和验证,结果表明,本文推导的刀刃曲线的参数方程和复合型刀刃曲线的光滑过渡条件方程合理可行.

基于自适应采样距离场的车铣复合加工中刀具—工件接触几何计算

基于自适应采样距离场提出了对车铣复合加工中刀具—工件接触几何的计算方法。针对车铣复合加工中典型的运动形式,分析了加工过程中刀具—工件接触几何的特性。采用八叉树边界体积结构对初始工件的距离场进行自适应采样,并计算采样点在扫掠体积的距离场中对应的距离值,通过对上述各个采样点处对应的两个距离值进行布尔运算确定加工中工件的距离场并对其进行重建。采用三线性插值法计算运动中刀具的表面采样点到加工中工件的距离,根据距离值判定接触区域内的点,由这些点即可获得刀具—工件接触的相关参数。对所研究方法得到的刀具—工件接触几何所得的刀具—工件接触的对比结果表明,所研究的内容为车铣加工中刀具—工件接触的计算提供了一种高效率高精度的方法。

锥形球头立铣刀刀刃曲线光滑过渡研究

针对锥形球头立铣刀的几何特征,应用广义螺旋运动概念建立了刀刃螺旋线的通用数学模型.利用微分几何的基本原理,研究了锥形球头立铣刀的刀刃曲线建模方法,设计了一种新的锥形球头立铣刀复合型刀刃曲线,解决了复合型刀刃曲线的光滑过渡问题,并应用Matlab软件对所设计的刀刃曲线进行了建模和验证.为锥形球头类刀具的进一步设计提供了理论方法和依据.

震荡磨削在伺服阀阀套内环槽工作边加工中的应用

滑阀副是通过阀芯、阀套重叠处阀口控制流体流动方向及流量大小的,阀套工作边棱边质量对伺服阀工作性能有决定性影响。阀套内环槽全开口工作边常常利用硬车后研磨的工艺方法加工,存在加工质量不稳定而返工的问题。分析了阀套工作边震荡磨削加工的磨削原理,采用震荡磨削开展了阀套内环槽全开口工作边的加工研究。基于正交实验设计,构建了震荡磨削实验,研究了震荡速率和轴向进刀速度对表面质量、毛刺高度和锐边完整性的影响。经数学分析表明,Z轴和X轴进给速度对表面粗糙度和毛刺高度的影响相对一致,va越大、vf越小,对应的表面粗糙度越低、毛刺越小。实验结果表明,震荡磨削是伺服阀全开口阀套工作边精密加工的一种可行方法,可以广泛应用于起阀口作用的内外环槽结构的加工中。