基于环向应变的多道次无芯模旋压变进给比成形方法

为提高无芯模旋压成形质量,引入变速成形技术,提出变进给比旋压成形方法.该方法的关键为获取与旋轮轨迹相适应的进给比设计方案,使成形时间与成形量相匹配,从而保证坯料充分成形.针对道次进给比设计,根据各道次平均环向应变量进行成形时间道次间分配,提出有利于提高形状精度的"匀速变形原则"和"终道次充分成形原则".针对道次内进给比设计,根据终道次局部环向应变分布情况进行成形时间道次内优化分配,并提出有利于抑制形状误差的"大环向应变充分成形原则".实验结果显示,在总成形时间不变的条件下,采用变进给比方法进行无芯模旋压成形可以将平均形状误差降低约47%,同时更好地保持坯料壁厚,防止坯料过度减薄.

变进给量振动钻削提高微小孔加工质量的分析

应用压电陶瓷振动台振动钻削装置,采用变进给量振动钻削法加工微小孔,并用工具显微镜对入钻定位误差和出口毛刺进行测量。采用最小二乘法对所得试验数据进行处理,从而得到进给量与出口毛刺之间的关系,通过对两种条件下(变进给量振动钻削和普通钻削)所得试验数据的比较可知,变进给量振动钻削能使加工质量得到很大提高。

变进给振动钻削降低出口毛刺的研究

论述了振动钻削削减毛刺的机理及变振动钻削削减出口毛刺的工艺效果。

变进给量振动钻削断屑的研究

应用压电陶瓷振动钻削装置,采用变进给量振动钻削的方法加工微孔。通过理论分析得出:变进给量振动钻削有利于断屑,使切屑体积小,排屑顺畅。实验中选取黄铜作为加工材料,通过改变进给量进行孔径0.5mm的分组钻削实验。将实验所得的切屑与普通钻削所得的切屑比较可知,变进给量振动钻削所得切屑长度远远小于普通钻削的切屑长度,说明变进给量振动钻削优于普通钻削。

金属板坯道次间变进给率普通旋压方法

为了解决由固定进给率导致的加工效率和产品质量之间的矛盾,提出针对普通旋压多道次特征的道次间变进给率旋压(VFS)方法.通过建立有限元分析(FEA)模型分析调整道次进给率对应力、应变和旋压力的影响.通过加工实验对VFS的实际效果进行验证.结果表明:通过调整道次间的进给率,加工效率提高了14.3%;在保持加工效率不变的情况下,起皱度减少了95%.根据各道次的加工特性,终道次减速能有效抑制起皱,提高产品表面质量;而首道次减速能降低旋压力径向和切向分力.

雕刻表面球形铣削的分段变进给率加工

雕刻表面球形铣削加工中,根据刀头的受力模型,可以计算整个刀具路径上刀头的受力。刀具路径上加工深度变化时,若采用恒进给率,则刀具受力是变化的,为了安全保险起见,往往按最大受力来选择较低的恒进给率,整个加工效率很低。采用变进给率加工,即加工深度小时提高进给率,使刀具在整个路径上受力均匀。本文给出了路径上力的计算仿真方法,以及分段进给率的计算方法,可以指导实际的加工过程,这样既保证了加工过程的安全,又提高了生产率。

一种通过变进给量保证切削平稳的加工方法

简要介绍了常见加工过程中引起切削颤振的现象和原因,并以飞刀加工汽车同步器齿套滑块槽为例,分析了导致此种切削颤振的原因,并建立了切削力数学模型;通过改变进给量及切削速度的方法改善了切削振动,提高了生产质量。

钛合金结构件变进给工艺分析

采用理论分析与有限元仿真分析相结合的方法,研究得出切削线速度与切削深度对切削力、切削温度的影响以及影响刀具磨损的主要参数为刀齿切削时的最大切削层厚度。在此基础上,提出了铣削加工钛合金飞机结构件的变进给切削加工方法,并通过实验证明与传统加工方法相比,减小了刀具磨损、提高了表面加工质量,并且能提升加工效率25%左右。

大型插齿机变圆周进给高效加工优化算法研究

大型插齿主轴往复惯量大,难以通过高速化来提高效率。常规插齿加工中,插齿刀和工件齿轮按预定速比匀速圆周进给,使得单个冲程切削面积在一个插齿周期内大幅波动,不能充分利用插齿机的加工效能。文中针对常规插齿加工这一原理性低效问题,建立了基于变圆周进给的大型插齿机等切面面积高效加工优化算法。应用齿轮啮合理论建立了插齿刀模型;基于MATLAB矩阵计算与CAD二次开发技术,构建了插齿加工切削面积精确计算的算法,获得了常规插齿加工过程中切削面积的变化规律;通过分析切削面积变化规律,提出了变圆周进给的优化算法,得到了变圆周进给插齿加工中插齿刀与工件齿轮圆周进给规律,为变圆周进给高效插齿加工的工程应用奠定了技术基础。

CFRP/Al叠层材料变进给钻削表面质量分析

为了降低碳纤维增强复合材料(CFRP)/铝合金(Al)叠层制孔产生的纤维撕裂和毛刺高度,提出了一种基于几何函数设定进给量的方法,即当刀具位于叠层材料钻入区、叠层区、钻出区时,主轴进给量按正弦曲线的变化规律进行设定。在相同的加工效率下,将该方法同定进给钻削进行实验对比,分析了变进给钻削对轴向力、复合材料撕裂损伤以及金属孔的毛刺高度的影响。结果表明:相比于定进给钻削,变进给钻削降低了相同切削位置处的轴向力,并使出口处的撕裂因子以及金属毛刺高度分别减少了3.28%、31.65%,对入口处的表面质量则影响不大。

变进给切削加工工艺研究

对变进给加工工艺进行了分析,在此基础上,提出了铣削的变进给切削加工方法,并通过实验证明与传统加工方法相比,变进给铣削方式可以降低刀具磨损、提高表面加工质量,并且能提升加工效率25%左右。

基于切削力控制的薄壁件变铣削工艺参数研究

由于具有比强度高的优点,铝合金成为航空航天薄壁零件的主要材料之一。但航空航天铝合金薄壁件的刚度一般较低,在加工过程中易受刀具磨损、切削力等影响,造成零件的加工质量降低。针对加工适配器壳体零件,基于恒切削力控制的方法,采用加工过程中变进给量的工艺策略进行切削参数的优化,分别对恒进给速度、以控制切向力为目标的变进给速度和以控制轴向力为目标的变进给速度,共三种条件下的加工效率、铣刀磨损和加工零件表面粗糙度开展研究,通过比较三项指标,得出最适合该零件的切削加工工艺为:以控制轴向力为目标的变进给工艺策略。

磨削过程优化及其计算机仿真

建立了变进给磨削过程磨削功率的数学模型 ,通过改变磨削控制进给率 ,使磨削功率在功率极限域内变化 ,从而提高了粗磨阶段的磨削效率。粗磨结束时 ,通过设置超调量和采用负进给回撤策略缩短光磨时间和提高工件的表面质量。利用计算机仿真 ,得出能够应用于实际磨削过程的最佳磨削方案 ,使磨削过程得到全面优化。利用仿真所得的最佳磨削方案对磨削过程进行了试验验证 。

传统展成式球面磨削中球面形状误差分析与补偿

为了提高传统展成式球面磨削球面形状精度,分析了磨削中的球面形状误差,针对大量出现的"谷形"球面形状,开发了新型球面磨削机床,并提出变进给磨削方法减小"谷形"球面形状误差.实验结果表明,采用变进给球面磨削方法后球度误差可减小到5μm,完全满足使用要求.

飞刀加工汽车同步器齿套滑块槽的切削稳定性研究

简要介绍飞刀加工汽车同步器齿套滑块槽时存在的弊病,分析了导致切削颤振的原因。测量了飞刀加工时的主切削力,并以此建立其数学模型;通过改变进给量及切削速度的方法改善了切削振动,提高了生产质量和生产效率。

回转曲面包络磨削加工过程研究

对于轴对称模具成型回转曲面的精加工,圆弧砂轮包络磨削法可以同时满足曲面形状精度和粗糙度的要求。首先分析了该加工方法的特性,建立了磨削中砂轮与工件干涉及欠磨削的几何模型。通过分析加工参数及曲面曲率对接触弧长的影响,进而得出与曲面表面粗糙度均匀性及磨削效果的关系。通过对曲面磨削进给速度的调整,采用恒去除率磨削法,使曲面粗糙度波动率由35.06%减小到11.33%,为曲面磨削的推广应用提供了理论依据。

变进给高效铣削Ti40阻燃钛合金的刀具磨损规律

主要采用变进给试验法,开展了正弦变进给高效铣削Ti40阻燃钛合金试验和理论研究。建立了正弦变进给变化幅度、变化周期及进给步持续时间与刀具耐用度的关系模型,并对模型参数进行优化。结果表明:当进给变化幅度为11.72%,变化周期为120 s,进给步持续时间为5 s时,刀具耐用度相比传统铣削,增长幅度最高可达33%。变进给铣削Ti40阻燃钛合金改变了刀具磨损的形态和机理,主要表现是增大前刀面与切屑的接触面积,改变月牙洼磨损的位置,同时减小月牙洼磨损的深度和磨损速率,增强铣削中刀具切削刃强度,从而提高了刀具耐用度。