超精密车削中心整机热-结构耦合分析

高速高精度车削中心在加工过程中,在多种热源的作用下其结构会产生一定的热变形,影响工件与刀具问的相对位置,造成加工误差.分析出车削中心整机的温度分布特点及其热变形,采取有效的措施,对于减小热变形、提高加工精度意义重大.文章在对车削中心整机热边界条件进行分析的基础上,应用有限元分析方法,建立了车削中心的有限元热分析模型,并进行了温度场及热.结构耦合分析计算,为分析热变形对机床精度的影响及热补偿的进行提供了依据.     

超精密车削中心热分析边界条件的确定

高速高精度车削中心在加工过程中其结构会发热,从而产生热变形,影响工件与刀具间的相对位置,造成加工误差。分析车削中心整机的温度分布特点,对于如何控制机床温升、减小热变形、提高加工精度意义重大。有限元热分析是应用广泛的一种温度场虚拟分析方法,其中边界条件对分析结果起着决定性的作用。对车削中心整机有限元分析中的热边界条件进行了详细的分析计算,并建立了有限元热分析模型,进行了温度场分析,初步预测了车削中心整机温度分布。     

超精密车削刀具偏置校正方法的研究

刀具偏置的校正是超精密车削的首要任务,对提高超精密车削效率及精度具有非常重要的意义。传统的刀具偏置校正方法由于缺乏理论指导,存在校正效率低、精度低的缺点,即使利用国外进口软件进行辅助校正,也存在一些问题。对超精密车削中金刚石刀具偏置造成的车削误差展开理论分析,在理论分析的基础上,给出提高刀具偏置校正精度及效率的原则,提出一种新的刀具偏置校正方法——泰曼格林干涉仪在线检测法,并用实验证明其准确性。     

激光加热辅助车削工程陶瓷的工艺性能分析

针对目前采用激光加热辅助车削加工工程陶瓷存在的问题,对影响工程陶瓷加工质量和精度的各个因素进行综合的理论分析.以Al2O3工程陶瓷为例,在大量试验的基础上,绘制出切削深度、轴向进给速度、机床转速和激光功率等工艺参数对加工结果的影响曲线,分析出采用激光加热辅助车削加工Al203工程陶瓷的最优参数范围.分析结果有利于工程技术人员在加工过程中合理选择相关参数,有效提高工件的加工精度和表面质量.     

轴向超声振动切削参数对表面质量的影响

基于全因子实验设计,进行了轴向超声振动车削实验,研究了6061铝合金轴向振动车削参数(切削速度、背吃刀量、进给量)对表面粗糙度的影响,并对表面粗糙度进行了预测。对实验数据进行极差分析、切削用量交互作用分析,得到了各切削参数对表面粗糙度的影响。基于多元回归法与指数函数法分别建立了表面粗糙度预测模型,对预测模型进行显著性检验,并与测试实验结果相对比。实验结果表明,指数函数预测模型可以更好地对表面粗糙度进行预测,预测精度较高,对6061铝合金轴向振动车削参数的选择提供了依据。     

重轨开坯机轨形孔车削方式研究

攀钢轨梁厂万能线开坯机轨形孔侧壁磨损严重,使用后如果每次车修到位,一套轧辊仅能使用2次。采用头底侧展宽车削可使车削次数增加到4～5次,但每次车削后头底金属量比均发生变化,轧件弯曲度变化不定,影响产品质量及运行安全。本文结合仿真分析,提出一种腰部腹腔展宽车削法,其在不减少轧辊车削次数的情况下,既可保证断面规格尺寸精度,又可保证万能区轧件出钢平直度不随BD车削而变化,现场使用效果明显。     

基于ABAQUS的车削过程有限元模拟及分析

针对斜角车削的特点,建立了其三维有限元模型,运用ABAQUS有限元软件对AISI-1045钢车削过程进行力-热耦合模拟分析,并将其仿真结果与经验及理论结果对比,验证了该模拟方法的有效性,对进一步开展车削加工精度控制研究具有一定的指导意义.     

微透镜阵列慢刀伺服金刚石车削位置精度的研究

为了进一步提高超精密慢刀伺服车削微透镜阵列的加工精度,采用实验的方法,通过分组加工法加工了矩形口径微透镜阵列和六边形口径微透镜阵列,分析了不同微透镜口径对超精密慢刀伺服车削微透镜阵列的位置精度的影响。实验结果表明:六边形口径微透镜阵列的位置精度更好,且位置精度波动比矩形口径微透镜阵列要小,其整体位置精度范围为0.3～2.1 μm,第一圈位置精度范围为1.7～1.9 μm,第二圈位置精度范围为0.3～1.2 μm,中心透镜对四周的位置误差范围为1.5～2.1 μm。     

TB9钛合金车削系统振动特性与表面粗糙度关系的试验研究

目的 通过车削加工TB9钛合金试验,定量研究不同位置的振动特性对表面粗糙度的影响规律,并建立基于振动参数的表面粗糙度预测模型。方法 选用涂层硬质合金刀具对TB9钛合金线材进行车削加工。通过8704B25和3333A2加速度传感器对试验过程中不同位置的切削振动进行检测。运用Matlab对振动加速度信号进行处理和分析。采用TR2000高精度表面粗糙度仪测量工件表面粗糙度。结果 车削系统不同位置的振动特性均与表面粗糙度存在线性关系。车削系统中刀具振动加速度均方根值、主轴振动加速度均方根值以及后导向振动加速度均方根值与表面粗糙度的Pearson相关系数分别为0.379 93、0.331 90、0.181 95。表面粗糙度预测模型的预测平均百分比误差小于3%。结论 车削加工时刀具、主轴以及后导向的车削振动均对表面粗糙度有一定影响。车削系统不同位置的振动特性对表面粗糙度的影响次序为刀具>主轴>后导向,可见距离切削位置越近的振动对车削加工表面粗糙度的影响越大。基于振动参数的表面粗糙度预测模型的准确度较高,可作为表面粗糙度的预测模型。     

提高数控车削螺纹精度的方法探讨

在车削加工中,螺纹车削由于切削速度较快,切削力较大和作用力聚集范围较窄导致加工难度高.本文结合实例从刀具的几何参数、切屑液和程序的编辑3个方面分析了提高数控车削螺纹精度的方法.