在五坐标数控机床上对复杂模具曲面的高效加工

把微分几何中曲线与曲面之间的“切触”概念应用于流线型复杂曲面的数控加工,提出用圆柱铣刀和圆锥盘铣刀的外圆在五坐标联动中加工三维自由曲面的最佳切触条件。利用曲线与曲面之间可以比曲面与曲面之间贴合得更紧密的特点 ,把微分几何里的曲线与曲面之间的“切触”概念应用于曲面数控加工     

曲面的2阶切触在4坐标曲面加工中应用

运用微分几何中的切触原理，研究了在多轴数控机床中刀具切削圆与零件曲面的切触条件和局部坐标系下的局部2阶切触条件，并用截形对刀具切削圆与曲面的贴近程度进行了分析。     

复杂曲面的简易高效数控加工

1　引言文献 [1]提出在五坐标数控机床上用盘状刀具加工复杂曲面的高阶切触原理 ,但五坐标机床属于高挡机床 ,本文提出巧妙方法 ,可在常用的三坐标机床上仍然实现高阶切触。2　用三坐标半加工复杂曲面加工任意曲面的情形如图 1所示 ,有三个坐标系。图 1　高效加工的坐标系1)固定坐标系 :ｘ( 0 ) ｙ( 0 ) ｚ( 0 ) 分别沿工作台纵向横向和铅垂方向 ,π( 0 ) 沿工件回转轴。2 )刀具坐标系 :ｏ(ｓ) 在铣刀底面中心 ,ｚ(ｓ) 为刀具轴线 ,ｘ(ｓ) ｙ(ｓ) ｚ(ｓ) 与ｘ( 0 ) ｙ( 0 ) ｚ( 0 ) 分别平行。3)工件坐标系 :ｘ( 1) 与ｘ( 0 ) 重合 ,绕ｘ( 0…     

复杂曲面线切割计算机仿真技术研究

介绍了计算机仿真技术模拟复杂曲面线切割加工的过程,对一些加工实例进行了仿真,并对它们的仿真结果进行了系统的分析。国产快速走丝线切刘机床加工复杂空间曲面零件,都要经过反复试验,多次试切,加工者对这些复杂曲面的加工规律尚缺乏系统地分析     

在立式加工中心上加工异形曲面的实例

在立式加工中心上加工异形曲面的实例成都市郫县成都兴光机械厂韩迅我厂有一台ＪＣＳ－０１８立式加工机床，长期从事压铸模型腔加工。在生产中，常遇到一些涉及产品外形轮廓的空间曲面的成形问题。以前使用普通金切机床加工只能放点成形，致使成形后，曲面轮廓度差，后来...     

复杂曲面高效加工的环切刀具路径生成方法

提出一种适用于复杂曲面高效加工的环切刀具路径生成方法,该方法以平面封闭三次B样条曲线族作为导引线,运用复杂曲面笔式加工插补算法实现曲面局部区域的加工.导引曲线由封闭控制多边形顶点,通过逐层内等距,得到内偏置控制多边形的顶点,进而生成B样条导引曲线环.该方法提高了复杂曲面局部加工的效率,而且用B样条曲线描述刀具路径,为实现复杂曲面高效、高精度加工奠定了理论基础,并通过实例验证了算法的有效性.     

UG二次开发在三阶切触加工刀位规划中的应用

非球头刀五轴数控加工可以通过调整刀具姿态,使得在刀触点处刀具包络曲面充分逼近理论设计曲面,从而显著提高给定精度下的切削带宽.研究了非球头刀宽行五轴加工自由曲面的三阶切触法,通过UG API几何造型的方法,精确计算切削带宽,并利用UG二次开发实现了平底刀加工自由曲面的刀位规划.算例结果表明该软件系统生成的刀具路径能显著提高加工效率.     

圆管端部圆弧曲面的冲切成形工艺

<正> 在自行车行业中经常遇到两根以上圆管连接的零件。在焊接前需要将管子端部加工成圆弧曲面(相贯线)。若采用冲切工艺加工,切口处易呈凹瘪破裂现象而造成废品,     

数控补加工技术的研究与应用

曲面交线、曲面内凹区域及曲面中浅平面的加工是曲面加工的难点。针对曲面加工中的补加工技术进行了详细的理论和工艺分析,对曲面交线、等高线补加工等的刀具轨迹生成算法进行了探讨,并在塑料瓶模具加工中进行了应用。     

基于UG/Open API的齿面侧铣精加工方法研究

将自由曲面的数控加工方法应用于大模数齿面加工中,采用多轴联动侧铣完成最终齿轮表面的精加工。为了使加工中刀具切触点能够与齿面相适应、减小刀具的磨损,利用UG NX的二次开发环境,对齿面加工的走刀轨迹进行控制。仿真结果表明:该方法能够较好地解决齿面加工中切触点固定的问题,有利于延长刀具寿命,提高加工效率。     

基于激光加工和自组装技术改性处理铝镁合金的表面润湿性

为制备具有更高机械强度和更长使用寿命的超疏水金属表面,利用激光加工技术在铝镁合金表面构建出圆台凸起、圆台凹坑和正四棱台3种微结构。利用自组装技术在具有以上3种微结构的铝镁合金表面沉积自组装分子膜(SAMs),采用扫描电镜、形貌分析仪和接触角测量仪对成膜后的铝镁合金表面进行形貌和接触角的表征与测量。结果表明:沉积疏水的FDTS和OTS自组装分子膜时,接触角随微结构间距的增大而减小,随微结构高度的增大而增大,最大接触角达156°,形成超疏水铝镁合金表面;沉积亲水的APS自组装分子膜时,接触角随微结构间距的增大而增大,随微结构高度的增大而减小,最小接触角接近0°,形成超亲水铝镁合金表面;激光加工和自组装技术可以大幅度改变铝镁合金的表面润湿性。     

Real-time surface interpolator for 3-D parametric surface machining on 3-axis machine tools

The conventional approaches for surface machining use a sequence of straight lines to approximate the part surface. These straight lines are subsequently translated into linear g-codes by a post processor, and then sent to the CNC system. This process limits the surface machining capability of CNC systems. For example, the CNC machine tool can be controlled only to follow these approximated straight lines since the machine loses the surface information. In contrast, this research utilised a real-time approach for 3-D parametric surface machining on 3-axis CNC machine tools. This real-time approach, called CNC surface interpolator, can read surface g-codes and perform surface machining interpolation. The input to the CNC surface interpolator is the surface g-code, which contains geometric information, such as the coefficients of the parametric surface, as well as cutting conditions. This results in better machining feedrate controls, interpolates more precise machining commands, and requires less machining time compared to that produced by off-line approaches.     

预测数控加工表面粗糙度的解析模型研究

解析模型是基于刀具切削刃包络面形成的原理来研究零件表面形貌的形成.在解析模型的基础上研究球头刀铣削过程的零件表面生成机理、分析影响加工表面粗糙度大小的因素以及表面粗糙度的趋势,进而预测表面粗糙度,有助于数控加工条件的最优化.本文利用计算机图形学算法进行建模,该模型能够仿真已加工表面轮廓的形成和表面形貌的可视化、预测表面粗糙度和评估加工过程参数的合理性.     

对表面科学系统的思考

能否建立完整的表面科学系统综合理论体系,表面科学应如何分类,表面技术在表面科学中居于什么地位,他们之间的关系怎样,作者就这些问题作出了自己的思考。希望本文能激起表面科学技术领域的专家、教授、工程技术人员对表面科学理论体系的探讨,以期从整体的角度推动表面技术及表面科学的发展.     

超声滚压强化7075铝合金工件表面性能的研究

目的探究超声滚压强化技术对7075铝合金工件表面性能的影响。方法对7075铝合金棒状试样精车加工后进行了超声滚压强化处理。综合使用粗糙度测量仪、表面显微硬度仪、金相显微镜以及X射线衍射应力分析仪,研究了处理前后工艺参数中的压下量对试样的表面粗糙度、表面显微硬度、表面微观组织及表面残余应力等表面性能的影响。结果超声滚压强化处理后,试样表面粗糙度由0.976μm降低至0.047μm,表面显微硬度由105.6HV0.2提高至119HV0.2,显微硬度提高了15%。精车加工后,精车试样的表层组织与心部组织几乎无变化。超声滚压强化后,相对心部组织而言,表层晶粒组织得到显著细化,表层均为残余压应力,压应力深度为1.75 mm。残余压应力最大值位于最表层,最大为-174.0 MPa,且距离最表层越远,残余压应力总体呈减小趋势。结论通过对比研究精车试样与超声滚压试样,发现超声滚压强化工艺可以大大地降低试样表面粗糙度,显著地细化表层试样晶粒与提高表面硬度,改善残余应力的分布,并引入一定深度的残余压应力。     

一种非线性扩散与图像差分的金属表面缺陷检测方法

目的为检测金属产品表面缺陷提供一种有效的方法,希望可以对金属产品表面质量进行监控。方法首先,引入自适应中值滤波方法对原始图像中的噪声进行滤除,以提高金属表面缺陷的检测正确度。然后,利用图像梯度的倒数对传统的P-M非线性扩散模型中的扩散因子进行改进,使得金属表面图像中梯度值较大的区域得以平滑,同时保持其他区域的平滑度不变。将金属表面的原始图像与经过非线性扩散后的图像进行图像差分运算,以消除光照度对金属表面图像的影响,获取均匀背景的金属表面图像,使得缺陷区与非缺陷区的对比度得以增强。最后,通过差分图像中图像块的标准差构造自适应二值化模型,对差分图像进行二值化,以提取金属表面的缺陷区域,实现对金属表面缺陷的准确检测。结果通过对具有划痕、裂纹、缺口以及锈斑缺陷的图像进行检测表明,该方法能够对金属表面缺陷进行准确的检测。结论所设计的方法能对金属表面缺陷进行检测,并且检测精度也优于当前其他金属表面缺陷检测方法。     

Investigation of grinding modes in horizontal surface grinding of optical glass BK7

Grinding is one of the most important processes to manufacture hard-brittle materials such as optical glass. It is often desired to increase the material removal rate while maintaining the desired surface quality. The success of this approach relies on the better understanding of the relationship between the grinding modes and the characteristics of surface and subsurface integrities. Based on the kinematic analysis of horizontal surface grinding as well as the features of grinding-induced cracks, four grinding modes were proposed. They are brittle mode, semi-brittle mode, semi-ductile mode and ductile mode. The horizontal surface grinding of optical glass BK7 has been studied using diamond grinding wheel. The four different grinding modes have been investigated with the characteristics of surface morphologies before and after etching, surface roughness, subsurface damages as well as indentation depth. It was found that the level of surface roughness and depth of subsurface damage were strongly dependent on grinding mode. This study provides valuable insights into the material removal mechanism and the dependence of surface and subsurface integrities on grinding mode.     

Novel Pretreatment of Hard Metal Substrate for Better Performance of Diamond Coated Cutting Tools

A surface engineering approach for a novel pre-treatment of hard metal tool substrate for optimum adhesion of diamond coatings is presented. Firstly, an alkaline solution was used to etch the WC grains to generate a rough surface for better mechanical interlocking. Subsequently, surface Co was removed by etching in acid solution. Then the hard metal substrate was boronized to form a compound interlayer which acted as an efficient diffusion barrier to prevent the outward diffusion of Co. Novel nano-microcrystalline composite diamond film coatings with a very smooth surface was deposited on the surface engineering pre-treated hard metal surface. Promising results of measurement in adhesion strength as well as field cutting tests have been obtained.     

油井管调质处理时的表面氧化皮成因及其影响

分析了油井管调质处理时表面氧化皮的产生因素及其脱落情况。N80Q等高钢级油井管调质处理时,若燃烧气氛、加热温度、加热时间和钢的化学成分相对稳定,则管体表面氧化皮的残余量主要受热处理前管体表面粗糙度的影响,而受燃烧气氛的影响较弱。制管厂在轧管时应尽可能提高管体表面的光洁度,表面粗糙度Ra应在3.2以下;钢管如果露天存放,应进行防腐处理,以延缓其表面腐蚀;管体表面的氧化皮残余量应尽可能少,以保证油井管防腐层的附着力。     

后混合水射流喷丸工艺对18CrNiMo7-6渗碳钢表面性能的影响

目的探究不同后混合水射流喷丸工艺对18Cr Ni Mo7-6渗碳钢表面性能的影响。方法运用超景深三维显微系统、三维表面形貌测量系统、X射线残余应力分析仪及HV-1000显微硬度计等,对后混合水射流喷丸前后试样的表面形貌、表面粗糙度、残余应力及显微硬度随层深的变化情况进行分析。结果后混合水射流喷丸时,弹丸和水会对试样表层产生一定的冲蚀、磨损、剪切作用,使试样表面产生新的凹坑。表面粗糙度Ra值随着喷射压力P及喷射靶距H的增加而增大,随着喷嘴移动速度v的增加而减小。试样显微硬度最大值都出现在表面,且随层深的增加,硬度值逐渐减小,喷射压力P=300 MPa时,表面硬度值达到62.8HRC,比试样初始表面硬度值增加了7.35%。试样材料所能引入的残余压应力具有固有最大值σmirs,当引入的残余压应力未达到σmirs时,所产生的最大残余压应力值σmcrs随喷射压力P的增加而增大,但随喷射靶距H和喷嘴移动速度v的改变变化不大。当引入的残余压应力达到σmirs时,所产生的最大残余压应力值σmcrs即为σmirs,不再改变,但是最大残余压应力距表面距离值zm仍会随着喷射压力P的增加而增大。结论后混合水射流喷丸后,试样表面粗糙度变化较大,表层显微硬度有一定提高。残余应力的分布主要与喷射压力P有关,而与喷射靶距H和喷嘴移动速度v关系不大。