工程塑料的振动精冲加工法

<正> 随着工程塑料用途的扩大,特别对玻璃纤维增强塑料二次加工要求也相应增加。以往采用的激光加工、超声波加工等,都各有优缺点,不是完善的加工方法。 本文所介绍的振动精冲塑料是新开发的加工方法,它是利用塑料导热性低,可在内部蓄热软化的特性。当给塑料振动折曲时,由振动能产生热,积蓄在塑料内部,使局部温度上升而被软化,随即切断就很容易。进而这软化了的切断面可复现出模具侧面形     

基于特征频率自动识别的机床振动分析

在精密超精密加工中微小的振动都会影响机床的加工精度。为了有效减小或抑制振动,在线提取、分析和辨识振动是十分必要的。文章基于傅立叶变换,提出了频域自动识别的方法。该方法首先获取由转速引起的振动频率,再利用该频率分析振动信号中是否含有其他振动源,从而实现振动的在线辨识,并通过机床空转实验和加工实验进行验证。实验结果表明:该方法提取出的振动频率准确,可应用于加工的振动在线辨识与分析。     

基于模态分析的高速铣削主轴转速选择

分析了高速铣削的特点以及切削加工中的振动现象,研究了高速切削和普通切削中的工件振动对加工精度的影响程度,提出了在高速铣削情形下工件振动会影响加工精度的假设。然后采用振动力学中的谐响应方法分析了铣削加工中工件振动的简化模型,研究了工件在刀具作用力下的振动情形;并通过有限元分析软件进行实例仿真,结果表明在高速切削情况下工件的振动会影响要求较高的加工质量。最后,给出了利用模态分析来优化主轴转速的方法,为高速切削情况下减小振动、提高加工质量提供了一种途径。     

振动压力工艺在生产中的应用

振动压力工艺在生产中的应用上海天山塑料厂（上海２０００４０）承仪新上海拖拉机厂承德１引言振动压力加工是一种高频率而小振幅的加压加工，在振动压力加工机床中，不管是机械式传动，或者是液压式传动，在整个动作循环内每一个动作的上、下死点位置均是瞬时值，即上、...     

金属切削加工中的振动及其抑制措施分析

介绍了金属切削加工中振动的主要类型及产生原因,分析了各种振动的特点,并从应用实例出发,列举了抑制或减小强迫振动的措施,从切削用量和刀具几何参数的合理选择等方面,提出了抑制或减小自激振动的措施.     

纵-扭复合振动超声深滚加工表面强化研究

目的基于纵-扭复合振动超声加工和超声深滚加工提出了纵-扭复合振动超声深滚加工工艺,研究各深滚工艺参数对工件表面强度的影响,以验证二维超声振动加工技术在表面强化技术领域的应用效果。方法采用单因素试验法对6061-T651铝合金轴件分别进行纵-扭复合振动超声深滚与常规深滚加工试验,然后用MH-5数显硬度计测试每组参数下的表面显微硬度,研究静压力、工件转速和进给量对工件表面显微硬度的影响,并将两种试验结果进行对比。结果在设定工艺参数内,纵-扭复合振动超声深滚工艺所获得的表面显微硬度均高于同等加工条件下常规深滚工艺。纵-扭复合振动超声深滚加工时,表面显微硬度随静压力和工件转速的增大先增大后减小,随进给量的增大先减小后增大再减小;常规深滚加工时,表面显微硬度与静压力近似呈线性关系,且随工件转速的增大先增大后减小,随进给量的增大一直减小。结论纵-扭复合振动超声深滚加工工艺能更有效地实现6061-T651铝合金的表面强化处理。     

超精密非球面磨削实验系统建模及实验

超精密磨削加工已广泛应用于轴对称非球面光学元件及硬脆材料的加工中,加工过程中砂轮的不平衡量和机床主轴引起的砂轮微小振动和摆动将直接影响工件表面质量：本文分析了加工过程中产生的微振动现象,建立磨削中振动引起工件表面轮廓误差的数学模型;没计一套微振动实验系统,建立系统动力学模型并进行实验研究。实验结果表明：优化选择砂轮转速、工件转速和加工进给速度,可有效减小砂轮振动,提高工件表面精度。     

超声振动磨削工程陶瓷的磨削力试验研究

为了研究纵扭复合振动超声加工过程中重要加工参数对磨削力动态变化的影响规律,以超声振动磨削过程中产生的磨削力大小为研究对象,采用纵扭复合振动超声磨削加工工艺方法,搭建测力系统试验平台,研究不同加工参数下磨削工程氧化锆陶瓷材料产生的磨削力变化规律,试验结果发现:外加超声振动在一定程度上能强化磨削能力,减小磨削力,取较大进给速度和磨削深度会增大磨削力,使得磨削力波动明显,而主轴转速增大则会显著减小磨削力的产生。     

工程陶瓷超声振动辅助下的预压应力压痕试验

提出了一种超声振动辅助加工下的预压应力压痕试验,采用ZrO₂、95% Al₂O₃、SiC工程陶瓷作为试验材料,研究外部载荷对材料的加工损伤影响机理。结果表明,在无预压应力压痕过程中,3种材料的加工损伤表现出不同的形式,如径向裂纹、边缘破损和微裂纹;在预压应力压痕过程中,不论是相同法向负载还是相同压痕深度条件下,上述材料的加工损伤都受到了不同程度的抑制,同时证实了预压应力会加大压痕过程的法向力,减小压痕深度。在超声振动辅助下的预压应力压痕试验过程中,由于超声振动的作用机理,有效减小了压痕过程的法向力、增大了压痕深度,有利于工程陶瓷的高效低损伤加工。     

Ti-6Al-4V合金的超声波振动切削

超声波振动切削是使刀具在切削方向超声振动,使刀具与工件之间发生瞬间冲撞而进行切削加工的方法。它具有减小切削抗力,工件加工面光,加工热小,不生成刀瘤（积屑瘤）,可延长刀具寿命,可对难加工材进行有效加工等优点。这种方法的缺点是不能进行高速切削,且加工面残留有振动加工的痕记。目前对超声波振动切削的研究包括振动方法和加工实例的应用研究。     

进给量对超声振动钻削力的影响研究

在振动钻削加工原理的基础上建立了振动钻削过程中平均钻削力的数学模型,在超声轴向振动钻削试验装置上进行了0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢的普通钻削和振动钻削的钻削力测量试验,通过试验分析了进给量对钻削力和钻头磨损的影响规律。试验结果表明,振动钻削过程中的钻削力明显减小,钻削力曲线更加平缓;振动钻削过程中,随着钻头进给量的增大钻削力逐渐增大,钻头磨损加剧。     

数控铣床逻辑进给振动铣削的试验研究

研究利用数控铣床的逻辑控制系统进行工作台的脉冲式的进给,实现脉冲切削力作用的分离型的数控振动铣削。研究了脉冲振动方向沿进给方向的振动铣削和脉冲振动方向与进给方向成一定角度的振动铣削过程,并对铣削过程进行了切削力对比试验。试验结果表明：脉冲振动方向与进给方向成一定角度的振动铣削可以降低铣削力,强化铣削过程,降低切削温度,对表面粗糙度影响不大;随进给路线、逻辑关系的不同,切削效果差别很大。     

钛合金超声椭圆振动铣削参数对切削力的影响

钛合金航空薄壁结构件在铣削过程中受力形式复杂,切削力较大。超声椭圆振动切削的特点是切削刀具的刀尖按椭圆轨迹运动,进行高频间歇性切削,有助于降低切削力。铣削时改变切削参数将对切削力产生不同影响。采用自行研制的螺纹式椭圆激励式超声振动铣削刀柄装置,针对钛合金薄壁件进行实验,结果表明:相较于普通铣削,随着每齿进给量的增大,超声椭圆振动铣削均可减小钛合金薄壁件在铣削加工过程中的切削力,降幅可达35%以上。     

电极丝超声振动的低速走丝电火花线切割加工研究

研究了低速走丝电火花线切割加工中附加超声振动后电极丝的高频振动对加工性能的影响。建立了描述超声振动下的电极丝振动的数学模型，并进行了计算机模拟分析。实验表明，电极丝附加超声振动可以改善极间放电状态，提高加工效率，减少断丝率，降低加工表面粗糙度值。     

超声振动辅助铣削加工实验研究

通过实验研究了超声振动辅助铣削加工参数和振动参数对切削力与表面粗糙度的影响。在工件上施加沿进给方向的高频率、小振幅的超声振动。通过切削轨迹研究了超声振动切削的瞬时切削厚度,进而分析了切削力。以主轴转速、每齿进给量和振幅为参数,设计了一系列超声振动辅助铣削加工实验,并利用方差分析方法研究了各参数对切削力影响的显著性。研究结果表明:与未施加超声振动相比,施加超声振动后的切削力明显降低;超声振动铣削加工时对切削力的影响程度由大到小依次为振幅、主轴转速、每齿进给量;在特定的参数下,表面粗糙度也有所改善;表面形貌在同一振幅、不同进给量下存在明显差异。     

基于田口法和主成分分析法的高速铣削316L不锈钢的参数优化

为了全面考虑切削参数对切削过程中切削力和振动的综合影响,将田口法与主成分分析法相结合,应用SPASS软件,以切削合力和切削振动为综合目标进行切削参数优化,得出小直径铣刀高速铣削316L不锈钢外形轮廓的最优的切削参数组合,并验证了结果的正确性。     

钨合金超声辅助划擦试验及仿真研究

目的 揭示钨合金在超声辅助磨削加工下的材料去除行为。方法 通过超声辅助划擦试验与有限元仿真相结合的方式,分析超声振动作用对材料表面形貌、截面轮廓、划擦力、温度、塑性应变及应变率的影响,探究超声振动作用下的材料去除和表面创成机理。结果 钨合金在划擦过程中发生严重的塑性变形,在划痕两侧出现由耕犁作用而形成的隆起现象。超声辅助划擦形成的划痕表面鳞刺更少且未出现犁沟现象,且划痕深度相较于普通划擦增大14.1%,划痕宽度增大39%。随着划擦深度的增加,试验划擦力与仿真划擦力均线性增大,且仿真值与试验值误差为18.1%,验证了有限元仿真模型的有效性。超声振动作用下的划擦力呈周期性变化特征,使平均划擦力降低了43.2%。此外,仿真结果表明,超声辅助划擦相较于普通划擦,温度最高降低50%,表面塑性应变最高降低20%,超声冲击过程中材料的塑性应变率相较于普通划擦提高1个数量级,分离过程中塑性应变率最大降低2个数量级。结论 超声振动作用可以有效降低划擦过程中的划擦力和划擦区域温度,增大冲击过程中材料的瞬时应变率,改善压头的切屑黏附现象,从而抑制划擦表面鳞刺的生成和犁沟的形成,改善表面质量。此外,超声振动作...     

TC1钛合金板材的超声振动辅助V型弯曲工艺

针对钛合金板材弯曲过程中的质量问题,尤其是回弹问题,提出了在弯曲过程中对凹模叠加一定方向、一定频率和振幅的超声振动辅助弯曲方法,选择受回弹影响较大的TC1钛合金板材进行了V型弯曲过程的研究。分析了超声振动频率、振幅、振动时间等对TC1钛合金板材弯曲力、弯曲回弹量的影响规律。研究结果表明,TC1钛合金板材在V型弯曲过程中叠加一定频率、振幅及振动时间的超声振动,可以有效降低板材的弯曲力,减小弯曲后的试件回弹量,从而有效地提高了钛合金板材的弯曲性能,同时验证了超声振动对于提高TC1钛合金板材弯曲成形性能的可行性。     

深小孔超声振动钻削轴向力的仿真与实验研究

建立深小孔轴向振动钻削加工仿真分析模型,针对轴向力通过DEFORM-3D有限元软件进行了超声振动钻削与普通钻削仿真,对两组仿真结果进行分析比较,并在超声轴向振动钻削装置上对不锈钢板进行了深小孔振动钻削和普通钻削实验,利用压电传感器测量了振动钻削和普通钻削加工的轴向力。实验结果与仿真结果对比表明:仿真结果与实验结果偏差低于8%,超声振动钻削的平均轴向力小于普通钻削的平均轴向力,钻削过程平稳。     

薄壁盘类零件超声振动车削实验研究

薄壁盘是典型的弱刚度轻量化零件,其壁厚很薄(最薄处仅0.3 mm),型面面积较大,故刚性较差。在切削过程中,切削力导致的型面变形是薄壁盘类零件加工的主要难题,传统加工方法很难得到高精度和高质量的产品。利用超声振动切削技术尝试进行弱刚度薄壁盘加工,在自行搭建的实验平台上对超声振动车削和普通车削加工薄壁盘进行对比实验。结果表明:与普通车削相比,超声振动车削可显著减小切削力和切削变形,大幅提高加工质量,同时具有断屑特性,是加工薄壁盘类零件的有效方法。