基于平底铣刀的螺旋锥齿轮齿面加工轨迹规划

针对当前螺旋锥齿轮采用专用机床及刀盘加工时,设备价格高昂且通用性不强的问题,提出采用平底铣刀在通用五轴机床上进行螺旋锥齿轮加工。通过齿轮啮合原理和包络加工原理构建螺旋锥齿轮参数化模型,规划出采用平底铣刀端铣的粗加工轨迹,以及采用平底铣刀侧铣凹凸两侧面的半精加工及精加工轨迹,并对获得的刀具轨迹进行齿面加工仿真。结果表明加工表面相对均匀,能够实现在五轴机床上加工螺旋锥齿轮,提高了大规格或单件小批量齿轮加工的通用性和经济性。

多面聚能线性切割器的研究

对聚能切割器定向断裂爆破进行了实验研究,并利用计算机程序进行了模拟,得到的结果与实验符合很好,这将为实际工程提供一条好的技术途径。针对具体工程问题,需要研究岩石的力学性质,设计并制作多面聚能线形切割器,以满足实际工程的需要。

平底刀五轴端铣3D刀补中运动突变的检测算法

应用3D刀补功能进行五轴端铣加工时,如果某一点处的刀具半径补偿矢量出现奇异解,会导致直线轴控制点在该位置附近发生运动突变。为了准确检测出发生运动突变的位置,从而为进一步解决该类型突变问题提供前提条件,以平底刀为研究对象,在建立切触点与直线轴控制点空间映射关系的基础上,分析了3D刀补中加工奇异点产生的原因;针对奇异点、奇异点相邻点以及奇异区域边界三处会发生运动突变的位置,给出了基于计算刀轴法矢量夹角与观察刀轴姿态主导角符号的检测算法。仿真实验证明了该算法的正确性与有效性。

一种基于等效平面磨损区的立铣刀底刃磨损评价方法

针对立铣刀底刃磨损值难以准确测量的问题,提出了一种基于等效平面磨损区的底刃磨损评价方法(称等效法)。面向四刃立铣刀,建立了磨损区边界点由二维向三维的映射模型,实现了磨损区的三维重构;应用几何变换,完成了底刃第一、二后刀面磨损区重构点的平面表示;在构建底刃等效平面磨损区的基础上,完成了对铣刀磨损的评价。在用硬质合金铣刀铣削淬硬钢件的实验中,选取了铣削时间为42 min的磨损区图像。结果表明:相比直接测量法,等效法获取的磨损区宽度增加了约8.0%-11.1%,面积增加了约6.9%-10.7%;底刃第二后刀面的磨损对评价影响明显。研究结果阐明了磨损区重构方法的可行性与准确性。

基于CATIA平底铣刀五轴数控编程技术研究

在五轴联动数控加工中,通常采用球头铣刀进行曲面的加工,但是对于双曲面加工,球头铣刀的加工效果较平底铣刀有所不足,因此需要采用平底铣刀来替代球头刀具进行双曲面的加工。但是采用平底铣刀加工双曲面时,由于曲面各处曲率的变化导致刀路轨迹的规划复杂而且困难,而大大影响其在加工曲面中的应用。对此,研究利用平底铣刀的五轴数控联动机床加工双曲面时的刀路轨迹,通过计算得到刀路轨迹的刀位点,设计出利用平底铣刀的五轴数控联动机床加工曲面的刀位轨迹规划方法。结果表明:该方法改善了五轴数控加工中球头铣刀的不足之处,提高了曲面加工的加工质量、加工精度和加工效率。

塔深1井寒武系地层钻井技术

塔深1井是探索塔河油田深层寒武系—奥陶系地层的第一口重点探井。该井钻进寒武系地层时首先采用了随钻扩孔技术,由于钻具受力复杂,发生了掉钻头事故,回填侧钻后,井斜角增大至7.20°,在采用常规钻具组合纠斜无效的情况下,采用了井下动力钻具进行纠斜,井斜得到控制并钻至井深8 408 m。针对寒武系地层易发生坍塌、井温高的情况,选用抗高温聚磺钻井液体系,采用稠浆段塞携砂技术,解决了超深井段(大环空、钻井液密度低、高压耗、低返速)携砂困难的问题。详细介绍了塔深1井寒武系地层的钻进情况和所采用的工艺技术。

基于回转曲面性质的五轴粗加工叶轮流道方法研究

针对叶轮流道的粗加工问题,提出了一种等切深均匀分层的加工策略,并针对叶轮流道宽度变化的特点,给出了采用平底刀铣削时每一层分层曲面边界的确定方法。针对任一层曲面,通过分析其几何形状和曲率变化,提出了一种基于回转曲面性质的刀具路径规划方法,用以解决传统分层法规划路径时,刀具路径冗余和计算量较大的问题,并针对刀具碰撞干涉问题,给出了一个刀轴矢量优化的方法,使其过渡更加平滑,最终用UG的二次开发功能实现了上述算法,并使用该软件的切削模块进行仿真,验证了上述方法的可行性。

关于平底刀给负余量的几种方法的探讨

CAM软件有些特定的功能局限 ,造成软件的某些功能满足不了一些加工的实际需要。如在使用平底刀做曲面加工时 ,不能给负余量。在实际加工过程中 ,如何解决这个问题 ,进行了探讨。

高压CO_(2)射流—PDC齿复合破岩流场及携岩增强机理

对于深井难钻地层采用欠平衡气体钻井技术,可以显著提高机械钻速、延长钻头寿命、减轻地层损害,但现有的欠平衡空气钻井技术存在着井底燃爆风险较大、喷嘴低喷射压力的破岩及携岩效率差等问题。为此,提出了高压CO_(2)气体射流—PDC齿复合破岩技术,并采用CFD(Computational Fluid Dynamics)数值模拟软件与实验室试验相结合的方法,分析了喷嘴直径、喷距、压降对高压CO_(2)射流—PDC齿复合破岩井底流场的影响,进而分析了井底高压CO_(2)射流携岩增强的机理。研究结果表明:(1)提高喷嘴压降和增大喷嘴直径有利于增强射流对岩石的打击效果,增大喷嘴直径还可以增加射流冲击范围;(2)增大喷距会导致高压CO_(2)射流对岩石表面打击力大幅度降低;(3)岩屑的运移轨迹规律在有、无射流切削的情况下差别明显,花岗岩在射流的作用下,切削齿前部的累积岩屑很少,岩屑在射流携带作用下沿切削齿两侧呈扇形向后运移;(4)高压气体射流可以显著提高岩屑的排出,进而提高PDC齿切削效率。结论认为,该研究成果可以指导高压CO_(2)射流—PDC齿复合破岩工具的研制,有助于欠平衡高压气体钻井技术的进一步完善。

薄板线SMS-D_1型飞剪作业分析及改进

介绍了宝钢热轧薄板生产线D1型飞剪的主要特点、基本结构和工作原理;重点分析了该飞剪在使用中存在钢板下表面划伤、剪切长短尺等问题的产生原因,并提出了相应的改进措施。

平底刀底面加工叶片进排气边

平底刀加工叶片进排气边的传统方法以刀具侧刃切削工件,由于叶片进排气边处曲面沿着截型线切线方向曲率半径较小,当走刀方向沿着截型线切向时,加工带宽较小。对影响凸曲面加工带宽的因素进行研究发现,使用平底刀底面进行切削可以提高叶片进排气边处加工带宽,由此提出了用平底刀底面加工进排气边的刀具定位方法,通过优化两个刀具定位参数使加工带宽达到最大。以某航空发动机叶片进排气边为例进行仿真加工,结果表明该方法可有效增大叶片进排气边处的加工带宽。

单参数平底刀底刃加工叶片进排气边刀位优化算法

使用平底刀底刃加工叶片进排气边能够获得更大的行宽,从而提升叶片制造效率。但现有的该类算法所生成刀轨的光顺性不能满足加工要求,加工过程中颤振严重,零件加工质量不达标且存在损坏机床的风险。本文提出了能够满足刀轨光顺性要求的单参数平底刀具底刃加工进排气边刀位优化算法,且相比于同类算法该算法能够保证更大的行宽。基于对偏航角与刀具定位点参数对行宽作用的一致性的分析,降低了刀位参数优化空间维度,将原始刀位优化过程转化为单参数刀位优化过程,优化参数为刀具定位点参数。此外,确定了统一刀具定位点参数的优化策略。在相同条件下,本文算法所生成刀轨的各轴加速度变化幅度至少降低至现有算法的12%。对某航空发动机薄厚可调叶片排气边进行试切,被加工区域无颤振刀纹,满足加工要求,验证了该算法在提高刀轨光顺性上的有效性。

环保疏浚的技术要求与环保绞刀的设计

湖泊底泥环保疏浚是消除内源性污染最快捷、最有效的方法,并为生态恢复创造条件,而环保绞刀是湖泊底泥环保疏浚的必要条件。阐述了环保疏浚的技术要求,设计了绞吸式挖泥船用环保绞刀,满足了湖泊底泥环保疏浚的需要。

进口Rapid-d型盘纸分切机的功能

介绍了进口Rapid d型盘纸分切机的分切机构、纸幅张力控制、卷纸升降机构、退纸液压控制和可调舒展装置等。

基于边缘破损评价模型对陶瓷素坯铣削加工参数的研究

针对日用陶瓷铣削加工过程中易出现边缘破损现象,对600℃素烧后的坯体进行铣削加工工艺参数的实验研究,分析了坯体边缘破损的产生机理,构建了坯体边缘破损的检测几何模型。实验结果表明:可以通过改变铣削速度、刀尖直径、进给速度,从而对铣削过程中的边缘破损进行控制。研究为减小日用陶瓷铣削加工过程中出现的边缘破损现象提供理论依据。

盘纸盘面异常的原因分析及其解决措施

牡丹江恒丰纸业股份有限公司使用的分切机虽然生产厂家不同,但是其结构原理以及设计理念基本一致,主要包括退纸部分、导纸部分、分切部分、卷纸部分、液压气动系统以及附属设备等。现以上海乾丰机械厂生产的GZWQ135型分切机为例,其设备基础参数如下:最大工作车速1000m/min,放纸卷最大幅宽φ1350mm,放纸卷最大直径φ1200mm,收纸卷最大直径φ650mm,上刀直径φ140mm,底刀直径φ120mm。

基于绞吸挖泥船的硬底质海砂开采施工技术

某工程在国家划定海域内开采海砂,存在硬地质(标贯22~39击)的海砂,使得普通射流船无法直接开采。通过对两种海砂开采技术进行对比研究,确定采用绞吸船进行海砂挖掘,排泥管线艉接筛分洗砂平台进行洗砂,皮带船装砂并运输到指定区域的采砂方法,并用试验对比的方法确定了洗砂平台最优滤网间距及洗砂装置施工参数。结果表明,应用绞吸船与筛分洗砂平台相结合的施工技术可成功开采硬底质海砂,并保证了采砂效率和质量。该技术可为后续类似施工提供思路及参考,成果推广前景非常乐观。

法兰内侧止口底面的加工及测量方法

通过用三面刃铣刀盘加工法兰内侧止口底面的方法,对比分析,确定了刀具的实际尺寸,并根据实际工况,提出详细加工方案。降低了对刀具精度、操作人员技能等方面的要求,同时减少了辅助时间,提高了加工效率,解决了止口底面的加工和测量问题。

巷道卧底机卧底鼓的刀具布置探析

卧底鼓是巷道卧底机的重要核心部分,卧底鼓上的刀具布置更是巷道卧底机研究的一个重点。分别从刀具的布置要求、刀具的安装参数及几何参数以及刀具的具体布置方法等几个方面分析了刀具布置中的参数。

COMAS-A1型切丝机下排链传动系统的改进

为解决COMAS-A1型切丝机因下排链卡滞故障造成耐磨板变形及铜排链损坏等问题,对切丝机下排链传动系统进行了改进。将耐磨板前段由直线型改为直齿型,增加主动辊辊齿宽度;将弧度护板的平滑圆弧面改为凹槽面,通过加装紧固螺栓提高耐磨板的固定强度;消除下排链与耐磨板间的空隙,避免铜排链链节与耐磨板产生摩擦。对改进后主动辊和弧度护板进行有限元仿真分析,结果显示两者所受最大应力和应变量均能满足生产需求。以厦门烟草工业有限责任公司生产的“七匹狼”等卷烟为对象进行测试,结果表明:改进后COMAS-A1型切丝机下排链发生卡滞故障频次由改进前的0.55次/百批次降低为0,节约备件及维修费用约3.40万元/年。该技术可为实现制丝设备降本增效提供支持。