基于UG NX的外螺纹阶梯轴零件数控车削加工——以“1+X”数控车铣加工职业技能认证项目为例

数控车铣加工职业技能认证项目是“1+X”证书制度试点项目之一。选用数控车铣加工职业技能认证项目中带有外螺纹阶梯轴零件为研究对象,通过对零件图纸的导读,分析零件的加工特征、尺寸精度及形位公差等,从而理解认证项目的考核要求。运用UG NX对零件进行CAD建模、CAM仿真加工到零件的实际数控车削加工完成,更好地把握了认证项目的数控车削部分的实施要点和重难点,促进课程教学与项目培训之间更好地衔接,进一步推动高职人才培养工作,也对相关院校师生实施该认证项目的教育培训提供了一定的借鉴意义。

多阶梯轴数控车削工艺设计与仿真加工

针对多阶梯轴进行了数控车削工艺设计及仿真加工。首先根据零件图纸选择合适的毛坯及加工刀具,制定工件装夹方案,调整安装加工刀具;再根据HNC-21T数控系统指令编写加工程序;最后使用数控仿真软件进行模拟加工,以验证车削工艺的可行性及数控车削加工程序的正确性。

小型拖拉机阶梯轴类锻坯楔横轧成形

分析了采用楔横轧工艺生产小型拖拉机阶梯轴精密锻坯的节材效益,提出了几种复杂阶梯轴锻坯的楔横轧成形方法。这几种首次提出的成形方法,提高了锻坯的制造精度,扩大了楔横轧工艺的应用范围。

初始内压对内高压成形阶梯轴影响的实验研究

为了探索工艺参数对内高压成形工艺的影响,实验研究了阶梯轴内高压成形中初始内压参数的作用,给出了初始内压的计算公式,完成了不同初始内压情况下的工艺实验,并对起皱、折叠等缺陷的产生原因进行了分析.研究结果表明:内高压成形过程中管坯是在轴向压应力和环向拉应力的共同作用下发生变形;初始内压的选取可参照公式(1)进行估算;对于本文的三台阶阶梯轴,初始内压以30MPa为合理,当该值低于20MPa时将发生折叠失稳,而高于40MPa时将引起成形件的破裂.

上平下V形砧锻造阶梯轴关键技术的研究

建立了上平下V形砧拔长圆轴的力学模型,分析了各区的应力与变形;提出了上平下V形砧锻造阶梯轴台阶的操作原则,确定了坯料转动角度与压下量的匹配关系;针对1365mm支承辊坯的台阶拔长,按新操作原则制订了工艺参数,进行了数值模拟。结果表明:变形区应力状态好,中心区域的锻透性良好,变形部分轴线的偏移量小。按新技术进行了实际生产,制造的锻件经超声波探伤证实为合格,锻造中变形部分的轴线偏移量小于要求值。

阶梯轴弯曲变形的普遍表达式

利用奇异函数与拉普拉斯变换相结合的方法 ,导出了阶梯轴弯曲变形的普遍表达式。由试式可以方便、准确地计算复杂阶梯轴任意截面的挠度和转角 ,对阶梯轴弯曲刚度校核及优化设计有实用价值。

阶梯轴铸钢件的铸造工艺设计及数值模拟

对阶梯轴铸钢件进行铸造工艺方案设计,包括分型面和浇注位置的选择,各项铸造工艺参数的确定以及浇注系统、冒口、冷铁的设计。根据铸件形状与结构特点,采用中注式浇注系统,内浇道放置在轴后的端面,并用一个内浇道对铸件进行浇注。将铸件划分为4个补缩区域进行冒口设计,并配合冷铁使用来实现铸件的顺序凝固。建立铸件的三维模型,并运用ViewCast铸造模拟软件对铸件的凝固过程进行了模拟计算。初次模拟显示,在阶梯轴的凸台处与其临近连接的阶梯轴段会产生缩孔、缩松缺陷。根据数值模拟结果并结合理论分析,对铸造工艺方案进行了优化设计。通过增大冒口尺寸和高度、增设冷铁的方法,有效地消除了铸造缺陷,从而获得了合理的铸造工艺方案。

楔横轧工艺成形阶梯轴类件杆部拉断理论分析

利用上限原理和最小能量原理 ,获得了楔横轧工艺成形阶梯轴类件杆部拉断的条件。同时 ,研究了楔横轧变形时杆部拉断与变形程度 (εf)、成形角 (α)、摩擦因数 (m )值以及整形段相对长度 (L Rf)的关系。从而为估测楔横轧成形阶梯轴类件时轧件杆部是否能被拉断提供了理论判据。

基于QFORM的阶梯轴冷挤压工艺的计算机模拟

针对阶梯轴的特点,应用QFORM软件对不同成形工艺方案下金属流动情况进行数值模拟,分析了阶梯轴在挤压成形中的载荷、应变的分布状态。针对阶梯轴在正反挤压过程中坯料的应力分布和速度场分布,分析、确定了最优的工艺方案。

基于Deform 3D的阶梯轴冷锻成形工艺有限元分析

对30Cr2Ni4MoV合金钢阶梯轴冷锻成形工艺进行了分析,运用Deform 3D有限元软件对阶梯轴冷锻成形过程进行了模拟,得到了阶梯轴不同方向的最大等效应力及最大等效应变的变化规律。结果表明:随着阶梯轴冷锻成形的进行,阶梯轴最大等效应力与最大等效应变都呈现先增加后保持不变最后减小的趋势,且阶梯轴中心最大等效应力及最大等效应变值都小于边缘最大等效应力及最大等效应变值。

阶梯轴多参数在线测量系统

介绍了微机控制的阶梯轴多参数在线测量系统的测量原理、系统构成及测量误差分析。该系统具有多通道数据自动采集、零位校准、故障诊断等功能 ,可实现阶梯轴直径、同轴度、径向跳动、圆度、椭圆度等的在线测量。

阶梯轴弯曲固有振动分析及应用

给出阶梯轴弯曲固有振动精确的分析方法。该法亦可用于工程中阶梯梁弯曲固有振动分析。

阶梯轴中扭转弹性波主动控制研究

从一维扭转波动理论入手，就阶梯轴中变截面界面上扭转弹性波 的反射和透射关系建立起了各轴段的扭转振动响应的数学表达式。并基于位移响应为目标控 制函数，对二次源、误差传感器的布置位置进行了优化设计。从理论上模拟了主动控制效果 。并对一个一级阶梯轴进行了弹性波主动控制的试验研究。结果表明，对于复杂的阶梯轴形 式，采用简单的单一控制源和单一误差传感器的控制形式就能取得良好的控制效果。

带法兰盘的阶梯轴冷镦挤成形工艺研究

为了研究法兰盘阶梯轴零件成形过程,确定其合理的工艺方案,课题组运用Deform 3D软件对带法兰盘阶梯轴零件镦挤过程进行数值模拟。通过模拟结果对初定工艺方案进行分析,确定了3步成形工艺,并对该工艺进行改进。基于正交试验对改进工艺进行优化,综合模具载荷、折叠角大小和分布及应力分布等因素,确定了最佳的工艺方案。结果表明:采用3步成形工艺时,对法兰盘进行2步镦粗成形,即采用挤压-法兰盘1次镦粗-法兰盘2次镦粗成形工艺,该工艺可有效降低模具载荷、折叠角的角度和面积及零件应力;且当压力机工作速度为5 mm/s,法兰盘拐角处模具圆角半径为5 mm,摩擦因数为0.05时,工件成形质量较优。通过实际生产获得了表面质量良好的法兰盘阶梯轴零件。

阶梯轴挤压工艺设计及数值模拟

本文运用锻造分析软件Qform3D对阶梯轴工艺挤压过程进行数值模拟分析,通过比较三种成形工艺方案的挤压平均应力和距离-载荷曲线分布图,确定合理的成形工艺。分析可知,通过减少约束和增大凹模过渡圆角,可显著降低挤压平均应力,对生产实践具有指导意义。

阶梯轴中扭转弹性波传播理论及轴系扭振动力响应计算

以工程中常见的多级阶梯轴连续模型为研究对象，利用弹性波传播理论，对于某轴段在一均布扭振激励力矩作用下的整个轴系的扭振响应进行了研究。通过建立各轴段的波动方程组，利用边界条件、初始条件及在变截面处的反射、透射现象，得出了各个轴段中的行波沿轴向传播的表达形式；利用数值迭代方法可求得任一截面上的扭振动力响应。以汽轮发电机组轴系为对象，进行了扭振动力响应计算的研究。

用楔横轧工艺成形阶梯轴类件的防止拉细和加工界限研究

利用上限原理和最小能量原理 ,获得了用楔横轧工艺成形阶梯轴类件时杆部拉断的条件。将本文的研究成果与文献 [1～ 3]的研究成果相结合 。

热处理对阶梯轴组织、性能的影响

阶梯轴为定向钻井用关键部件,研究了不同热处理制度对阶梯轴的组织、性能的影响。结果表明,热处理温度细小的变化,在合金晶界出现不同的金相组织,进而对合金的强度及冲击韧性造成很大的变化。通过实验,选择合适的热处理制度,使合金的强度与冲击韧性达到最佳的配合,以此来满足阶梯轴的使用要求。

阶梯轴转子系统的固有扭振频率方程

将阶梯轴上的转子扭矩看作加在轴上的外扭矩，采用奇异函数及Ｌａｐｌａｃｅ变换推导出了转子系统的频率方程。

三辊楔横轧阶梯轴类件的研究

对三辊楔横轧轧件质量、克服几何限制条件措施及轧机定型设计等进行了研究。结果表明其产品质量好,采用咬合楔轧制等措施可以克服几何限制条件,扩大了产品范围,并给出了轧机定型设计资料。这些成果为这项技术实际应用提供了理论依据和技术资料。