考虑材料形变的旋风铣削螺纹工件表面粗糙度建模

表面粗糙度对工件的耐磨性、疲劳强度和接触刚度有重要影响,在金属切削过程中,表面粗糙度受到工件材料形变的影响.根据赫兹弹性接触理论,建立工件材料形变的弹性回复高度模型.基于摩擦磨损计算原理,提出工件材料形变的塑性变形高度模型.分析刀具-工件接触运动,建立工件表面的残留高度模型.结合工件材料形变和残留高度的影响,建立滚珠丝杠旋风铣削表面粗糙度理论模型.通过旋风铣削试验验证表面粗糙度模型,结果表明理论模型值与试验值吻合良好.分析切削参数(切削速度、最大切削深度和刀具个数)对表面粗糙度的影响,揭示工件材料形变与表面粗糙度的关系.

旋风铣削大型丝杠的加工温度研究

根据旋风铣削的实际工况,建立螺纹干式旋铣切削加工的温度模型,采用非接触红外方法测量加工过程中的温度,分析温度的动态变化规律。结果表明,在给定的切削参数范围内,试验中的最高切削温度随切削速度的提高而非线性升高,随切削深度的增加而呈现升高趋势。研究工作可为旋风铣削加工的温度分析和工艺优化提供理论支撑。

基于BP神经网络的大型螺纹旋风铣削表面粗糙度预测

大型螺纹旋风铣削加工后的螺纹滚道表面粗糙度是影响其各项服役性能的关键因素之一。考虑到螺纹旋风铣削加工过程中表面粗糙度影响因素及螺纹圆弧形滚道结构特殊性,提取浮动支撑下降区域螺纹滚道侧表面的粗糙度值,建立基于BP神经网络的表面粗糙度预测模型,并通过对比模型预测值与试验值验证预测模型的精度。结果表明:BP神经网络模型的预测精度较高,预测误差在5%以内,最高可达到约1%。

旋风铣削加工刀齿切削力在线测量与预报

为在线监测螺纹硬旋铣过程的刀具状态、研究其切削机理、实现硬旋铣工艺的高性能加工,提出一种用于旋铣工艺的压电式刀齿三向切削力在线测试系统。结合旋铣工艺运动特征对测试系统进行性能要求分析和结构设计,并运用有限元法分析测力仪结构设计的合理性,通过静态加载试验和锤击模态试验获得测力仪的主要性能参数,将测试系统用于旋铣工艺刀齿切削力的测量。为验证试验数据的有效性,建立基于剪切与犁切效应的双圆弧螺纹滚道旋铣切削力预报模型。试验数据与预测数据取得了很好的一致性。结果表明所研制测试系统完全适用于螺纹旋铣过程刀齿切削力的测量,将为深入研究硬旋铣工艺的加工机理提供重要技术手段。

食品膨化挤出螺杆的内旋风铣削加工方法研究

传统的膨化挤出螺杆加工方法,其加工质量、加工效率等均不能令人满意。这里在研究三自由度无瞬心外包络法铣削螺杆螺旋曲面的基础上,将无瞬心包络加工工艺与以往内切式旋风成形铣削技术相结合,应用内旋风铣的圆形轨迹包络加工挤出螺杆。这种数控加工技术具有内旋风式铣削的高效性和包络法的高柔性,显著提高了膨化挤出螺杆的加工效率和加工精度。

PCBN刀具硬态旋风铣削切屑宏观形貌研究

针对硬态旋风铣削产生锯齿状切屑的不同认识,通过对滚动轴承钢(平均硬度为63.5HRC)旋风铣削的工艺实验研究,提出了锯齿状切屑的微观形貌和宏观形貌的本质区别,分析了硬态旋风铣削的4种典型的切屑形貌特征和产生的工艺条件,为通过切屑建立硬态旋风铣削加工过程在线监控提供了一种新的方法。

螺纹硬态旋风铣削轴承钢GCr15切屑形貌及特性试验研究

为了揭示螺纹硬态旋风铣削的材料去除和切屑微观锯齿成形机理,采用金相显微镜、扫描电镜(SEM)和纳米压痕法硬度测试等对淬硬轴承钢GCr15的旋风铣削切屑的锯齿形貌几何特征、显微结构和纳米硬度进行试验研究,观测并分析其在切屑上的分布及变化规律,并讨论锯齿节在切削力、热作用下的形成机理。研究结果表明:旋风铣削切屑微观锯齿高度、齿距、锯齿化程度、倾斜角和变形系数在长度方向上存在波动;显微结构和纳米硬度在宏观切屑长度上和微观锯齿上分布不均匀;绝热剪切带和第二变形区的材料经历了剧烈的剪切变形和二次淬火,其硬度高于内部基体和未加工工件表面的硬度。这解释了锯齿特征波动的原因,说明单次切削过程中力、热条件的不稳定性。

面向螺杆旋风铣削工艺的STEP-NC建模及数控编程

为促进STEP-NC(ISO14649)向螺杆旋风铣削领域的拓展和应用,在现有STEP-NC数据模型的基础上定义了螺杆特征及旋风铣削工艺数据模型。首先在ISO 14649的加工特征下定义了螺杆特征,包括柱状螺杆和锥形螺杆两个子特征,在切削加工下定义了旋风铣削数据模型;然后给出基于STEP-NC的螺杆设计与制造系统集成方案;最后针对异型螺杆设计并实现了一个数控编程系统。该系统包括STEP文件翻译、特征识别、工艺规划和数控程序编写模块。该系统可以读取STEP AP203格式的螺杆CAD模型,并进行旋风铣削工艺的规划,最后生成符合ISO 14649的数控加工程序。

高速旋风铣削头的优化设计

旋风铣削头是旋风铣削机床的核心部分,是实现旋风铣削的执行单元,其性能的好坏直接影响机床的加工精度和效率。而高速电主轴是旋风铣削头的核心动能部件。对高速电主轴的结构进行了优化设计,优化后的各项参数指标明显好于优化前的初始值。

旋风铣削球面原理及调整参数的分析计算

旋风铣削有诸多优点,在生产中得到了广泛应用。用该法加工球面也显示了其优越性。本文阐述了旋风铣削球面的原理及加工调整参数的计算,并讨论其合理利用的方法。

旋风铣削用于精密加工时细长工件变形与振动误差

旋风铣削用于精加工要解决的关键技术之一是细长工件的受力变形与振动误差问题。通过对各种切削条件下旋风铣削时工件的受力变形与振动误差分析得知,在超高速条件下,由于每齿切削量微小,切削力剧降,工件受力变形与振动随之显著减少,较小长径比工件直接加工,较大长径比工件借助合理工装加工,均可在保持其高效前提下,满足精加工技术要求。

精密阿基米德丝杠旋风铣削刀具廓型设计

根据阿基米德螺旋面的啮合原理和铣刀回转面与工件螺旋面的接触条件,采用在已知丝杠理想牙型的情况下反求铣刀廓型,避免了传统旋风铣削加工中的过切现象,为直接将高效旋风铣削工艺用于丝杠的精加工、缩短丝杠加工工艺路线及降低加工成本奠定了理论基础。

五轴数控旋风铣削机床加工螺纹的误差补偿研究

基于小误差运动假设,分析了五轴旋风铣削机床误差运动和补偿运动间的相互关系,建立了考虑工件热胀冷缩时进行其空间5个误差量计算的数学模型,为五轴旋风铣床用于螺纹精加工时的误差实时插补提供了理论基础,也是建立考虑工件热变时通用五轴旋风铣床误差实时插补数学模型及以旋风铣削精加工质量为目标函数、约束于多变量的数学模型的第一步。

变径细长轴类零件的旋风铣削方法研究

提出了一种用旋风铣削代替车削加工变径细长工件的加工方法。介绍了该方法的加工原理和刀具与工件的相对运动关系,设计了数控变径旋风铣床。此加工方法可以有效地提高变径细长工件的径向尺寸精度、表面质量及生产效率,减小工件表面的形状误差,具有广泛的工程意义。

五轴联动旋风铣削机床设计与仿真分析

应用虚拟制造技术拟订了五轴旋风机床的创新设计方案,建立了三维数字分析模型.首先在数字模型上进行了多体运动仿真,验证机构原理;其次在数字样机上进行了机构运动仿真,检查机构碰撞和干涉情况,验证机床运动功能;设计了电主轴,再进行了主轴的动态特性仿真,验证了主轴的刚度。通过仿真分析得知机床性能与设计质量能满足旋风加工要求,验证了方案的可行性。

旋风铣削刀具的设计与有限元结构分析

基于理论公式和三维CAD系统进行了梯形螺纹丝杠的旋风铣刀刀刃精确计算和三维实体造型,利用MSC Visualnastran对旋风铣削刀具进行有限元结构分析,得到了铣刀切削过程中的最大应力、变形值。分析表明,刀具设计满足要求。

旋风铣削螺纹梳形铣刀的研究

旋风铣削螺纹是一种先进的高效率加工方法 ,已广泛应用在药筒生产中 ,本文在理论研究和设计实践的基础上 ,对螺纹梳形铣刀的主要设计加工问题进行了研究 。

旋风铣削加工外球面的研究

本文通过对旋风铣削加工球面的加工方法进行抽象,建立了数学模型,并提出了有关参数的计算公式和确定方法。

旋风铣削加工质量分析

从理论上分析了旋风铣削加工过程中影响加工质量的各种主要因素 ,并重点探讨了旋风铣削速度提高后加工质量的变化 ,认定在旋风铣削加工中 ,铣切速度提高后切削温度升高使工件抗弯强度降低 ,导致工件弯曲变形 ,累积误差增大 ,是造成旋风铣削加工螺纹精度较低的主要原因。实测结果与理论分析基本相符。

旋风铣削丝杠螺纹时牙槽两侧表面质量差异分析及铣刀设计

分析了旋风铣削丝杠螺纹时牙槽两侧表面质量差异的原因 。