基于UGNX的异型石材多功能复合加工中心数控加工与仿真技术研究

异型石材多功能复合加工中心SYH4608由8轴双5联动系统组成,为使其获得高效、可靠的加工程序,通过对异型石材加工的典型零件程序编制和UGNX软件后处理器UG/POS的二次开发,建立了异型石材加工程序高效编制系统,并使用VER ICUT软件对所产生加工程序进行了加工仿真及验证.得到了罗马柱石材模型的刀具加工轨迹,并验证了其合理性;建立了专门针对SYH4608异型多功能复合加工中心的后处理器,通过该后处理器生成了可靠的NC程序;通过VER ICUT软件对NC程序进行加工仿真,其结果验证了数控编程的可靠性以及机床的加工性能和后处理器的高效性,为异型石材数控加工技术的后续研究提供了技术基础.     

切割圆盘形石材产品的新型刀具的设计研究

对目前沿用的石材圆盘形产品加工工具进行了改革，提出以碟形刀具及其新的加工方式来加工此类圆盘形产品，并对碟形刀具的结构参数及加工工艺参数进行了研究探索，提出了能在实际工作中应用的系列刀具结构参数及加工工艺参数。     

切割圆盘形石材产品的新型刀具的设计研究

对目前沿用的石材圆盘形产品加工工具进行了改革，提出以碟形刀具其新的加工方式来加工此类圆盘形产品，并对碟形刀具的结构参数及加工工艺参数进行了研究探索，提出了能在实际工作中应用的系列刀具结构参数及加工工艺参数。     

单点渐进成形工艺参数对表面质量的影响

在数控加工中心机床上,对2Al2铝合金进行单点渐进成形实验.将表面粗糙度作为衡量单点渐进成形时表面质量好坏的重要指标,通过改变加工步长、成形工具头半径、成形角3个工艺参数,采用正交试验法对板料单点渐进成形表面粗糙度进行分析研究.实验结果与分析表明:在单点渐进成形过程中,成形工艺参数对表面质量影响最大的是加工步长,影响最小的是成形角.     

基于MasterCAM的槽轮数控机床加工

基于MasterCAM软件及PMC—10V20立式加工中心,研究了槽轮的加工工艺,并对其进行绘制及模拟仿真．同时针对槽轮的实际加工介绍了加工中心及其操作,包括对刀、传送程序等,探讨了MasterCAM软件在数控机床中的应用．     

空间圆弧逼近法加工螺旋曲面的参数优化

螺旋机械的核心部件——螺杆转子的螺旋曲面成形复杂、加工难度大，国内外较多采用成形车削方法加工，此法在加工精度、加工效率及螺杆表面质量上存在不足，为了获得更好的螺旋表面加工质量，提出了外切圆弧母线逼近加工方法.依据圆弧逼近原理，建立了螺杆转子空间螺旋曲面的铣削模型，确定了刀具空间逼近圆弧的基本结构参数，求解了逼近圆弧的加工误差，实现了刀具逼近圆弧参数的优化设计，并给出了相应的计算实例.计算结果表明，提出的刀具参数优化方法具有可行性.     

钛合金整体结构件加工关键技术研究

针对钛合金材料的难加工性,以及大飞机制造中钛合金整体结构件尺寸大、结构复杂、变形大等工艺难题,对钛合金整体结构件加工技术的研究现状、存在的问题及发展趋势进行了系统分析.阐述了钛合金加工对刀具材料、结构、微刃处理等关键刀具技术的要求及发展趋势;论述了钛合金整体结构件加工过程中应着重加强的工艺理论研究,主要包括走刀方式与走刀路径、基于切削稳定性工艺的参数优化、变形控制、变形校正等,〖JP2〗还对工艺参数与表面质量完整性的关系进行了分析,以期为钛合金整体结构件高效高精度加工的理论研究和工程实践提供指导.     

异型石材多功能数控加工中心关键部件的模态分析

目的通过对异型石材多功能数控加工中心关键部件——横梁的动态特性的研究,验证横梁结构设计的合理性．方法利用solidworks建立异型石材多功能数控加工中心关键部件——横梁的三维模型,通过接口倒入到ANSYS中,采用了subspace模态提取法对异型石材多功能数控加工中心关键部件横梁进行模态分析．结果得到了横梁的前六阶固有频率和振型,ANSYS模态分析法得出的固有频率能够指导横梁设计的进一步优化,有效避开共振区,保证异型石材多功能数控加工中心的加工精度．结论通过模态分析法,可以看出ANSYS对横梁的动态仿真和结构优化有一定的指导意义,也为下一步的谐响应分析提供依据．     

电镀金刚石刀具切割石材磨损实验

目的研究数控设备各加工参数对电镀金刚石刀具磨损量的影响,确定合理的加工参数,提高加工效率.方法采用正交实验方法设计金刚石铣刀磨损实验,在数控石材机床上铣削玄武岩,金刚石铣刀采用电镀法制造,铣刀磨损量采用高精密度电子天平测量.金刚石铣刀磨损表面采用Leica MZ95体式显微镜分析.结果影响金刚石铣刀磨损量的主要加工参数为刀具主轴转速、其次是进给速度和切割深度、最后是金刚石粒度.刀具底面的磨损比侧面严重,底面金刚石主要以脱落为主,侧面金刚石磨损以冲击破碎为主.结论数控机床加工参数对电镀金刚石磨损量具有很大影响,金刚石粒度影响较小,刀具应以侧面加工为主.     

基于MasterCAM的曲面零件的数控加工

MasterCAM软件是数控领域广泛使用的CAD/CAM软件。结合实例详细叙述了在数控加工过程中运用MasterCAM软件进行数控编程和加工的流程和步骤。首先分析零件图形,运用软件的计算机辅助设计功能建立实体模型,根据加工工艺要求设置数控加工参数,生成及校验刀具轨迹,最后经后置处理生成实用有效的数控程序,从而实现高效优质的数控加工。     

面向数控机床运行状态的切削稳定性预测研究

切削加工过程中出现的颤振失稳现象,是限制机床加工质量和加工效率的主要因素。传统切削稳定性预测模型大多基于机床静止状态下的动力学特性,并采用恒定的切削力系数表征不同的切削条件。但在加工过程中,系统动力学特性和切削力系数会随着主轴转速等影响因素而变化,导致预测的切削稳定性叶瓣图在实际工程运用中出现偏差。针对机床运行状态下切削稳定性的准确预测问题,提出一种切削稳定性叶瓣图修正方法。该方法以刀具系统动力学特性与切削力系数为研究对象,首先建立主轴转速样本信息,将考虑转速效应的主轴轴承运行刚度写入机床有限元模型中,获取刀尖频率响应函数及其对应的各阶模态参数,以此结合模态拟合法和插值算法重构任意转速下的刀尖频响函数,同时以各切削参数为变量构建切削力系数响应面预测模型,进而将与转速对应的刀尖频率响应函数和不同切削条件下的切削力系数作为传统切削稳定性预测模型的输入,并通过结合自适应粒子群算法共同求解各转速下的极限切削深度,从而在全转速范围内绘制切削稳定性叶瓣图。将该方法应用于1台3轴立式加工中心的实际工序中,采用多组预测的无颤振切削参数进行切削实验,并通过切削力信号的频谱分析判定切削过程中未出现颤振,验证了稳定性叶瓣图修正方法的有效性,为无颤振切削参数的合理选择奠定了技术支持。     

基于ABAQUS的超声椭圆振动车削GH4169的切削性能研究

在GH4169镍基高温合金加工过程中,会产生严重的加工硬化现象以及因切削力过大等原因导致的难加工问题。利用ABAQUS软件建立二维正交车削有限元模型,分析GH4169超声椭圆振动车削的切削速度和振幅对切削力的影响,以及其刀具轨迹的变化情况,并与普通车削过程进行了对比分析。结果表明,在超声椭圆振动车削镍基高温合金中,切削工艺参数对切削力影响显著,选择合理的工艺参数可以有效地降低切削力,改善加工质量。     

龙门加工中心整机动静态分析及结构优化

以SolidWorks三维建模软件与ANSYS Workbench有限元分析软件为平台,建立龙门加工中心整机动静态分析模型,由分析得到整机在只受重力、以及重力与切削力同时作用这两种工况下的位移量数据及其相对变化量,得出整机的结构刚性及固有频率值,并综合分析结果提出滑枕及横梁的结构优化方案,通过结构改进减小整机变形量,提高整机加工精度,为加工时的误差补偿提供了理论依据.     

TH5650铣削加工中心变参数切削振动控制

为了对数控铣削加工中心的切削振动进行有效控制,通过变参数切削实验,采用对振动信号进行时域和频域分析以及对机床数控系统访问等方法,得出了不同切削参数下切削振动信号时域与频域特性的变化规律.利用振动信号的均方根值、幅值谱和主轴电机功率进行变参数切削控制,得出了切削振动控制策略.通过有效改变机床主轴转速和进给速度的方法使振动得到控制,利用切削参数自适应技术实现了对数控机床切削振动的控制.通过实验验证了控制效果良好.     

基于虚拟加工的数控车削过程优化

为了优化车削加工过程,提高加工效率,提出基于虚拟加工技术预测实际切削参数,采用数控程序优化实现数控切削过程优化的方法.应用轮廓多边形的工件模型表示法,研究车削过程中瞬时切削深度和切削速度的获取算法,进一步利用优化算法和数控程序修正,实现数控车削过程的优化.实际切削实验和分析对比表明:加工时间显著缩短,充分利用了机床加工能力,优化后的切削过程得到了改善,提高了加工效率。     

刀具前角对螺纹铣刀铣削性能影响的仿真分析

为合理选择刀具前角,提高刀具使用寿命和螺纹加工效率,对某可转位螺纹铣刀铣削加工45号钢进行研究。借助金属切削工艺有限元软件AdvantEdge对铣削加工进行模拟仿真,得到加工过程中切削力和温度随时间的变化关系,对比分析了不同刀具前角对切削力和切削温度的影响,进而优化选择合理的铣刀前角,为实际螺纹铣削加工刀具前角的选择提供参考。     

基于遗传算法的刀具路径优化排布方法

为缩短数控(NC)加工时间和提高加工效率，提出了一种新的基于遗传算法的刀具路径优化排布方法.该方法以加工代码分析为基础，将刀具路径分解为一系列切削路径组和对应的辅助运动路径，根据加工类型将切削路径细分为开放式切削路径和封闭式切削路径.构造了一种新的分段染色体模型，将染色体分为主节和附加节，用不同的编码方法对开放式切削路径和封闭式切削路径进行编码表示.采用改进的遗传算法，对分组后的切削刀具路径进行优化运算，得到了刀具路径排布的近似最优解.实验结果表明，该方法具有良好的优化效果，可以明显缩短辅助运动路径的总长度，减少加工时间.     

基于D-H参数法的四轴机床UG后处理研究

四轴数控机床要发挥其加工优势,离不开与之配套的四轴后处理软件;用NX生成的刀位数据经过后处理解析,才能生成G代码。研究的主要内容包括：运用D-H参数法设计“带A转台四轴机床”的后处理算法;研究基于UG POST Builder专用“A转轴四轴机床”的后处理程序,并用VERICUT进行仿真验证。     

航空发动机典型零件加工技术与刀具应用分析

随着国家科技的进步,航空制造业已成为衡量国家发达水平的重要因素之一.航空发动机是飞行器的核心部件,因此发动机典型零部件的加工技术与刀具应用对航空业的发展起着重要的作用.由于航空零件多为难加工材料,不但对加工技术有高的要求,对加工用的刀具要求更高.本文针对航空发动机典型零件材料及特性、加工技术的现状与刀具应用进行了分析;对航空典型零件加工用刀具材料及特性探讨,并结合刀具磨损对加工精确度的影响,对多轴高速加工刀具的磨损进行仿真分析,同时针对多轴高速铣削特点对航空航天钛合金零件的专用刀具进行设计,为今后我国航空发动机典型零件的高效、高精确度加工打下一定的基础.