弯曲成形法椭球面研磨的建模与实验研究

针对椭球面零件的加工难题，采用弯曲成形法来研磨椭球面零件是一种新方法。根据材料在弯矩作用下会发生弹性变形的特性，利用力学和高等数学知识建立了磨具弯曲成形的数学模型，推导出磨具的宽度函数表达式，使磨具弯曲成形后的母线与所要加工工件的廓形母线一致。根据算例设计出了满足要求的磨具系统。磨具的弯曲实验结果表明，面形最大误差为0.141 8 μm，面形精度能够满足大多数零件的精度要求。     

逆向工程中点云数据去噪算法的研究

基于曲率变化的曲线分段去噪法,先读入数据,将点云数据按扫描线顺序存储到数组A.再对除首末点外位于同一扫描线上的点,计算各点曲率.接着计算数组A中,等间距两点的曲率差,放到数组B,提取数组B中大于给定阈值的n个点.然后拟合曲线,计算各点到曲线的距离,并删除距离超差的点,直到处理完n 1段点云,由此处理完所有扫描线.     

面向等残余面形误差的分层修形模具气囊抛光轨迹规划方法

气囊抛光方法可成功应用于模具自由曲面,实现自动化抛光。提出一种面向等残余面形误差的分层修形模具气囊抛光轨迹规划新方法,该方法可用于等残余面形误差工件的整个面形修正过程或非等残余面形误差状态下气囊抛光工艺中的某一阶段。针对光栅型抛光轨迹给出一种基于一次去除深度函数数值仿真的驻留点间距优选方法,并设计了对比性实验进行验证。实验结果表明,以X方向为进给方向的光栅型轨迹中,驻留点间距值选择去除模型中最大去除量1/2处对应Y值的两倍是合理的。     

碳纤维复合材料切削过程的有限元模拟

基于Hashin失效准则,在ABAQUS/Explicit中建立碳纤维复合材料的二维正交切削模型。采用此模型研究切削条件对复合材料切削表面质量的影响。模拟得到了崩碎切屑的形成过程、切削力随刀具行程的变化曲线、应力在刀具及工件中的分布,并分析背吃刀量对切削过程中加工表面质量及切屑形貌的影响,从理论上提出改善复合材料切削表面质量的分析方法。     

High Speed Lapping of SiC Ceramic Material with Solid (Fixed) Abrasives

An experimental investigation is carried out to machine SiC ceramic material through the method of high speed plane lapping with solid(fixed) abrasives after the critical condition of brittle-ductile transition is theoretically analyzed. The results show that the material removal mechanism and the surface roughness are chiefly related to the granularity of abrasives for brittle materials such as SiC ceramic. It is easily realized to machine SiC ceramic in the ductile mode using W3.5 grit and a high efficiency, low cost and smooth surface with a surface roughness of Ra 2.4nm can be achieved.     

平面曲线端铣加工过程铣削力的建模与预测

针对平面曲线端铣加工过程,提出一种考虑瞬时进给方向的铣削力预测方法。铣削加工时每齿进给量、切入/切出角以及瞬时切屑厚度等铣削参量随着曲线曲率的改变而变化,将单个频齿周期内的曲线加工过程看做是一系列铣削条件恒定的微小稳态加工过程,建立了等效进给量、切入/切出角的矢量计算模型,通过计算每一微小阶段的铣削参量,推导了平面曲线端铣中基于傅里叶级数展开的铣削力模型。以PCr Ni3Mo VA钢为工件材料,分别进行圆弧和Bezier曲线端铣加工试验,试验结果表明,预测的铣削力在幅值和变化趋势上与试验测量结果吻合良好,验证了该铣削力预测方法的有效性。     

基于视觉引导的弹部件高效自动排序技术

针对延期体、枪弹弹壳、弹头等弹部件的高效自动排序需求,基于视觉引导的工业并联机器人自动抓取 系统进行自动排序技术研究。通过机器视觉自动识别弹部件位置,引导并联机器人抓取工件后自动调整工件姿态并 快速排序放置。运用该视觉引导排序技术的枪弹装配及延期雷管装配自动生产线已投产。结果表明：该排序方式效 率高、漏装反装失误率极低;柔性化水平高,可适应不同长度、外形的弹部件;生产线的整体效率和运行可靠性大 幅提高。     

自动铣削的动态仿真分析

自动铣削动态仿真的视向离散法,将刀具和工件离散成沿视线方向的直线段,并用刀具直线段剪裁工件直线段以反映切削效果,但仿真结果不具连续性.改进为三角片离散法,即将工件上表面离散为均匀点并将其连为三角片矩阵,程序运行时按刀具路径修改工件上表面点阵高度,再实感渲染动态仿真,解决了加工中多种误差的测量问题.     

超声振动冲击表面织构方法及试验研究

为提高工件表面微型凹坑织构的面密度和加工效率并实现织构深度的可控性,提出以机床为载体的超声振动冲击表面织构工艺方法,考察不同工艺参数对工件外圆面及端面织构成形和形貌的影响。结果表明:微型工具头在每个振动周期内可分离冲击工件表面并形成具有高面密度的微型凹坑阵列结构,弹性变形使微型凹坑织构深度小于理论计算值;切出织构位置存在凸起,工件表面上的凸起结构处理完成后即可进行减摩和润滑应用。     

直线包络方法加工凸曲线回转工件的数学模型与效率研究

凸曲线回转工件广泛应用于航空航天等领域,它要求较高的精度和表面质量。传统的轨迹磨削成形方法不仅精度不高凸曲线回转工件广泛应用于航空航天等领域,它要求较高的精度和表面质量。传统的轨迹磨削成形方法不仅精度不高而且效率较低无法满足高效精密加工的需求。介绍了加工凸曲线回转工件的直线包络方法和其实现方式。在分析其成形机理的基础上提出了适合这种成形方法的基于等残留高度的刀触点计算模型,并在达到相同最大残留高度条件下对直线包络方法和轨迹成形方法进行了效率比较,得出当工件截面凸曲线曲率半径较大时,直线包络方法的加工效率要比轨迹成形方法提高3~4倍左右。