基于LabVIEW的中空结构铝合金高速铣削加工噪声试验系统设计

利用虚拟仪器的直观、编程便捷的优点,基于LabVIEW平台构建了一种新的中空结构铝合金高速铣削加工信号采集系统,并利用此系统进行了高速铣削实验研究。试验表明:该系统不仅可以实时地采集高速铣削加工时的振动、噪声信号,同时在采集的过程中可以对信号及其功率频谱进行观测,并可将采集的信号进行实时存储,为后续信号分析和进一步深入研究提供方便。

基于LabVIEW、MATLAB的中空结构铝合金高速铣削噪声试验设计

针对立铣刀高速加工中空结构铝合金的噪声振动问题,通过设计正交试验和利用不同类型刀具对工件进行高速铣削试验研究。以NI-PXI-1045为平台,通过LabVIEW软件编程采集加工噪声和振动加速度信号。利用LabVIEW和MATLAB软件的混合编程,对噪声振动信号进行时域和频域分析。研究表明,该试验设计可以实时、准确的采集到噪声振动信号,能够对试验数据进行快速处理,信号准确且易于存储,为噪声产生机理分析提供方便。

基于固有应变法的中空薄壁铝合金结构件焊接变形及残余应力预测

为提升中空薄壁铝合金结构件焊接变形与残余应力预测精度。基于固有应变法与焊接热输入参数对焊接等效载荷开展求解,利用有限元仿真方式从变形及应力的角度出发,分别对焊接变形及残余应力进行分析,并通过焊接试验进行验证。结果表明:焊缝左右两侧的边缘区域是产生焊接残余应力的主要位置,横向、纵向残余应力分别为275 MPa、181 MPa,结构件上蒙板呈马鞍形分布,焊接所导致的最大变形分布在上蒙板左右两侧,左右两侧仿真最大值分别0.299 mm、0.274 mm,左右两侧试验最大值分别0.37 mm、0.34 mm,试验变形值略大于仿真变形值,两侧变形预测误差率分别为19.1%、19.4%。研究结果可为类似中空薄壁铝合金结构件焊接变形及残余应力预测提供一定参考依据。

高速列车车体铝合金薄壁中空结构件高效铣削加工研究

使用高速钢和硬质合金刀具,在采取较大的切削工艺参数组合条件下对6N01-T5铝合金薄壁中空W形型材结构件进行高效铣削加工试验。结果表明:高效铣削时切削力、切削振动、切削温度幅值变化剧烈;切削筋板交叉处的切削力可达1800N~3500N,切削振动振幅是切削单层处的1.6倍,最高切削温度比切削单层处的高出100℃;采用较小的刀具螺旋角可有效降低切削力和切削温度;对于高速钢刀具来说,M42刀具磨损率极高、粉末冶金波刃刀具极易发生严重黏结磨损,因此都不适合该材料的高效铣削加工;粉末冶金非波刃刀具容易发生刃口或刀尖大面积崩刃,刀具寿命偏低;硬质合金刀具具有较好的适应性,但涂层刀具容易发生涂层过早剥落,并未体现特殊优势;在各种冷却条件下,低温气动喷雾射流冲击冷却的效果最佳,与干切相比,前者可使切削振动振幅降低30%、切削温度降低80℃、刀具寿命提高近一倍;加工表面缺陷主要有表面挤压塑性变形和隆起、鱼鳞状挤压、毛刺、筋板打断等。