高速切削稳定性数据库的研究

针对当前高速切削技术因缺乏考虑高速切削稳定性的优化切削数据及其工程应用方法而不能科学、有效地控制切削过程振动严重影响加工质量及生产率的瓶颈限制,在对高速切削稳定性理论和实验研究的基础上,设计构建了高速切削稳定性数据库.通过数据库系统结构、功能模块以及应用程序的设计实现,该数据库具有考虑切削稳定性的高速切削数据查询、切削稳定性评价、优化等功能.可为生产企业经济、高效、方便地提供以最大生产率和高加工质量为目标的、优化的稳定切削用量参数,为高速切削加工提供了科学、高效、可操作性强的工程应用方法.     

高速主轴系统切削稳定性预测及影响因素分析

高速主轴系统切削稳定性直接影响产品的表面加工精度和切削系统的使用寿命,是评价高速主轴系统性能优劣的重要因素,而研究影响切削稳定性的因素并制定提高稳定性的合理途径同样也受到关注。提出从稳定性评价准则及系统频响函数的不同求解方法入手,分析无条件稳定区和有条件稳定区的影响因素,总结出系统所受激励、主轴转速及系统结构是影响切削稳定性的重要因素。以德国GMN高速主轴系统为例,在采用5自由度轴承受力与变形关系模型模拟角接触球轴承和分布式弹簧模型模拟主轴-刀柄-刀具结合部的基础上,建立完整高速主轴系统通用有限元模型;利用三维稳定性叶瓣图、极限切削深度和叶瓣交点随参数的变化曲线表征切削力幅值、转速及阻尼比等参数对切削稳定性的影响规律,为优化加工工艺、提高系统切削稳定性提供理论依据。     

高速切削加工过程振动预测技术

高速切削加工参数选择不合理会导致切削振动,切削过程中振动引起的不稳定切削会产生一系列不良的影响,切削振动的预测将有助于优化高速切削加工过程,提高切削加工表面质量和加工效率.概述了高速切削加工过程中颤振产生的机理与类型,并分析了切削颤振的影响因素;对切削加工过程稳定性预测进行了报道,重点论述了切削稳定性的影响因素;对切削振动辨识与预测方面的研究成果进行了总结.指出了切削加工过程振动预测技术的未来发展趋势.     

高速切削钛合金稳定性模型及极限切深预测

针对TC4钛合金高速加工过程中颤振及切削稳定性问题进行了研究。首先根据闭环加工系统的动力学模型,建立了高速切削过程的稳定性模型,并通过解析计算的方法得到了加工过程中稳定切削极限深度与转速之间的关系。然后采用力锤敲击方法获取了刀具的频响函数,为切削稳定性模型的建立奠定了基础,最后采用切削实验验证了模型的准确性。结果表明:采用高速切削方式加工TC4钛合金能更好的避免加工过程的颤振现象,建立的稳定模型能很好地预测加工过程的稳定性。     

高速切削加工稳定性研究的现状和发展趋势

论述了国内外高速切削加工稳定性研究的发展现状。介绍了国内外学者此方面的研究工作。对高速切削加工稳定性模型与机理、切削颤振的预防控制和在线监视控制。进行了归纳和分析。并从目前的国情出发。讨论了高速切削加工稳定性研究的发展趋势。     

高速加工系统稳定性的研究进展

从切削动力学、颤振稳定性和机床—工具—工件系统的动态特性等方面介绍和分析了高速加工系统稳定性的研究进展与现状。论述了高速加工系统动态特性和切削稳定性研究的重要性和必要性,并提出了今后的主要研究方向。     

高速加工切削热产生机理及监控技术研究综述

在概括总结了高速加工主要特点的基础上,分析了高速加工切削热产生机理及目前的研究状况,构建了基于光学、软测量技术和网络通信的计算机刀具综合监控系统,重点从高速加工切削温度场建模和数字仿真、切削温度测量和实时监控等方面论述了切削热产生机理及监控技术的研究思路,最后指出了高速切削刀具种类和刀具参数的选择方法,以及高速切削虚拟仿真软件研制等方面存在的技术难点,这些工作为高速加工应用的基础理论研究提供了技术支撑.     

高速切削加工稳定性研究

振动是金属加工过程中的一个复杂问题,其形成的颤振不仅限制了机床加工效率的提高,还对机床和切削刀具造成很大的危害。对数控加工特别是高速加工过程中颤振的研究和控制技术是先进制造技术的重要研究课题,本文介绍了切削动力学建模的两个环节:切削力建模和刀具—工件动力学建模;根据切削力建模方式的不同,将其归纳为基于试验的经验公式建模法、解析建模法和基于人工智能及软件技术切削力建模法;根据铣削加工过程中稳定区域的不同预测方式,切削稳定性分析方法分为时域分析方法、频域分析方法、试验分析方法,并对三种方法的优势和不足进行对比分析;对切削颤振的抑制措施进行了总结介绍;展望了高速切削加工稳定性研究的关键技术,为切削加工振动的理论研究与工业应用提供借鉴和参考。     

基于神经网络的高速切削智能系统的设计

高速切削加工技术是一项先进制造技术,目前逐渐成为机械制造技术的主流之一。国内在高速切削领域的研究起步较晚,因此在高速加工工艺及加工参数方面所进行的实际加工和研究实验较少,缺少合理的加工参数选择方案和合适的刀具选择方法。本文主要是通过对高速切削实验数据以及加工实例进行分析归纳,对加工过程中的切削用量以及使用刀具等进行分析,设计了基于神经网络的高速切削用量智能系统,为高速切削加工过程切削参数与刀具的选择提供了方便,将其集成到CAM系统,大大提高了生产效率。     

高速切削温度场测量技术研究现状

高速切削加工现已成为当代先进制造技术的重要组成部分.切削热与切削温度是高速切削技术研究的重要内容.采用合适的测量方法对高速切削条件下的温度场进行研究可以得到切削参数对切削温度的影响规律,从而为研究刀具磨损机理、优化切削参数提供了有益的参考数据.归纳了高速切削中切削温度实验测量方法的研究现状,指出了各种方法的优缺点及适用性.     

先进切削加工技术综述

从机床、刀具、工艺参数等方面综合介绍了几种先进切削加工技术 (包括高速切削、干切削、硬切削、精密切削和虚拟切削 )的主要研究内容及关键技术     

制备PCD刀具的关键工序

随着中国汽车工业的高速发展,PCD刀具被广泛应用于以发动机和变速箱为代表的汽车零部件加工。对于PCD刀具,特别是各种高精度、非标准复合PCD刀具,PCD复合片的焊接、PCD刀具的线切割和刃磨等关键工序在很大程度上决定了PCD刀具的加工精度和刀具寿命。本文主要研究了PCD刀具的焊接、线切割和刃磨等关键工序。     

插铣过程中稳定域研究现状

切削系统稳定性是插铣技术加工领域中的重要研究内容,插铣切削加工中很多优点的体现必须以无振动稳定切削的实现为前提。稳定域预测的准确与否直接关系到能否有效抑制切削颤振,而切削颤振直接影响工件的表面粗糙度和尺寸精度,刀具磨损和破损以及加工效率等。本文通过求解稳定域的一般步骤,综述稳定域研究现状。通过列举稳定性边界的判别的不同算法,分析和对比各种算法的优缺点,并总结插铣切削过程中稳定性研究存在的问题。     

切削加工冷却方法的现状与发展

在概述了金属切削液及其发展的基础上，指出了目前冷却方法即使用切削液过程中存在的主要问题；列举了当前国内外在探索新的冷却方法方面的进展，提出在世界性环境意识提高的大背景下，少、无切削液加工技术将是制造业未来发展的一个重要趋势。     

切削加工冷却方法的现状与发展

在概述了金属切削液及其发展的基础上，指出了目前冷却方法即使用切削液过程中存在的主要问题；列举了当前车内外在探索新的冷却方法方面的进展，提出在世界性环境意识提高的大背景下，少、无切削液加工技术将是制造业未来发展的一个重要趋势。     

采用改进CNN-BiLSTM模型的刀具磨损状态监测

自动化切削加工过程中,准确可靠地监测刀具磨损状态是保证加工质量和加工效率的关键。针对刀具磨损状态相关特征提取繁琐、准确率低及传统的深度学习网络不能全面提取数据隐含信息等问题,提出了一种以卷积神经网络（CNN）和双向长短时记忆（BiLSTM）网络集成模型为基础并通过在卷积神经网络中添加批量标准化层和采用两个双向长短时记忆网络层的改进模型,该模型通过自动提取小波阈值降噪等预处理和降采样后的切削力、振动和声音信号的空间和时序特征来实现刀具磨损状态监测。将改进模型与CNN-BiLSTM模型及传统的深度学习模型进行对比,发现改进模型在精度和稳定性方面有较大提升。所提方法为准确监测自动化加工过程中刀具磨损状态、提高生产效率和加工质量提供了技术支持。     

五轴数控加工中心切削稳定性研究综述

五轴数控加工中心的切削稳定性是影响其切削效率的重要因素。在阐述切削稳定性预测过程的基础上,对国内外学者在切削稳定性分析方面的研究成果进行了综合介绍。重点论述了切削力的建模方法以及切削力系数辨识方法,并对切削稳定性仿真方法进行了归纳。分析了在切削稳定性分析研究方面存在的不足,并提出今后稳定性分析的发展方向。     

Off-line optimization on NC machining based on virtual machining

Virtual machining, based-on the model of a machining system, aims to simulate, evaluate and optimize the actual machining process with high sense of reality. It provides digital off-line optimization tools for NC machining. Taking advantage of virtual machining used in machining process simulation, one can build the framework of optimization system on NC machining so that the processes of reliability verification, cutting parameter optimization and error compensation can be integrated into one system to improve machining processes comprehensively. The optimization is realized via modifying NC programs. Several key issues such as virtual machining, cutting parameters optimization, error prediction and compensation are also highlighted. Optimization systems based on virtual machining have been developed to demonstrate the effectiveness of off-line optimization for different purposes. The results show that the machining process is obviously improved.     

1Cr18Ni9Ti不锈钢的切削加工

分析了1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢的材料特性和切削加工特点,从刀具材料和刀具几何参数的确定、切削用量和切削液的选择等方面入手,介绍了切削加工此类不锈钢材料的常用工艺方法以及关键技术,并给出了加工实例。