球头铣刀铣削轮廓曲面的有效切削速度分析

对球头铣刀加工轮廓曲面的有效速度进行研究,考虑到球头铣刀倾角变化和工件曲率半径变化,建立了球头铣刀切削凹凸轮廓曲面的干涉模型。采用相对加工倾角的方式解决了高角度铣削的干涉问题,并根据实际有效切削直径得到凹凸轮廓曲面的有效切削速度。研究结果表明:采用小切入角度和大切出角度切削加工曲面时,有效切削速度较小;铣削加工凹曲面时受切深影响较大,凸曲面主要受前后刀轨影响较大。

考虑刀具有效切削前角的微铣削最小切削厚度预测方法

本文提出一种考虑刀具有效切削前角的微铣削最小切削厚度预测方法,并借助AISI4340钢微切削加工实验以及已有文献报道对所提预测方法的有效性进行了验证。结果表明,使用所提预测模型所得最小切削厚度值与实验值及已有文献报道结果基本吻合,预测结果准确度比不考虑刀具有效切削前角的预测模型更高。

航空零件标准模块化装夹工装的设计与应用

批产零件加工效率的提升主要取决于两个因素,一是零件自身工艺方案的持续优化改进,二是辅助性生产工装的使用。现从装夹工装的角度出发,通过设计并自制标准孔距的通用装夹工装,规范约束零件工艺方案中的定位工艺孔及装夹螺栓孔间距,推动工艺编制与实际零件装夹工艺的有机结合,实现同一图号多个零件或是不同图号但满足标准孔倍距的零件同时装夹、一起加工,提高线下装夹能力,避免单机单装,减少不必要的占机装夹等时间,延长刀具的有效切削时间,从而大幅提高批产零件的加工效率。

自由曲面的五坐标端铣加工研究

针对自由曲面的五坐标端铣加工,建立了平底刀有效切削轮廓的数学模型,分析了刀具姿态对有效切削轮廓及加工效率的影响。沿行距方向,通过对被加工曲面法截线的偏置曲线与有效切削轮廓求交,得到一种走刀行距的计算方法。探讨了影响走刀行距的因素,在不发生干涉的前提下,小的后跟角和侧偏角有利于加工行距的提高。结合平底刀加工不发生过切的充要条件和被加工曲面沿行距方向的法曲率,给出了后跟角的自动计算方法。算例表明,所提出的走刀行距及刀具倾角的计算方法合理可行,能够有效提高计算精度和加工效率。

环形刀高度变化刀路轨迹规划方法

为提高汽车覆盖件模具加工效率,将环形刀应用于汽车模具小曲率面的半精及精加工过程.通过对三坐标铣削小曲率面的刀具切触几何分析,确定环形刀最佳进给方向应沿工件高度变化方向,此时可使有效切削带宽达到最大.基于此结论,分别对两类特殊型面进行了刀路轨迹规划.对于单一方向曲率变化面采用垂直截面法,截面方向沿最大主曲率方向,实验表明:垂直截面法与等高线法相比可提高加工效率25%,并且有较好的表面质量;对于圆鼓面采用放射精加工方法,仿真结果表明:此方法与三维偏置方法相比可提高加工效率22.64%,并且避免了周边欠切.

高效数控加工中环形刀加工行距优化

针对平面和曲面的特点,基于环形刀有效切削形状这一概念,在三轴数控加工中分别提出了4种型面的刀具尺寸参数、残留高度与行距之间的关系公式.通过推导,分别得出在指定残留高度下基于刀触点和刀位点的最优行距值.实验证明,根据刀位点推导的关系公式所计算出的残留高度更为接近工件加工后的实际残留高度值.该算法合理能够有效提高加工效率和工件质量,为后续刀具路径轨迹规划中的行距选择及走刀方向的确定提供了理论基础.

环形铣刀在五轴加工中几何运算的数学模型

基于环形铣刀在五轴加工中建立的几何运算数学模型,通过MATLAB试验分析了刃倾角、曲率半径、残留高度和变形误差对有效切削域的影响。运用本文的研究结果,可以选择合适的刀具位置姿态,使环形铣刀在刀触点位置的有效切削域最大,从而提高加工效率。通过调整刀具姿态使刀触点处由切削力引起的变形误差减小,以保证加工质量。

环形刀3轴铣削小曲率面的刀具切触几何分析

针对球头刀在3轴或3+2轴机床加工小曲率面存在效率低的问题,对使用环形刀加工汽车模具的相关问题进行了研究.为有效分析刀具的铣削性能,提出以刀具单次独立切入工件的有效切削带宽代替加工带宽.基于几何切触关系,分别分析了环形刀与球头刀和曲面刀触点处的切削速度,并提出基于刀具切入工件部分在刀触点切平面内的投影,建立3轴铣削条件下有效切削带宽与刀具、曲面坡度、切深、进给方向等参数间的数学模型,为环形刀在3轴加工中的刀路优化提供依据.小曲率面加工实验表明:与球头刀相比,环形刀可提高加工效率27.27%,并能够抑制毛刺的产生,且具有较好的表面质量.