一种离线刀具寿命预测管理系统的开发

提出了一种离线的刀具寿命预测管理系统,该系统集刀具寿命预测-评价-管理三大功能于一体.以刀具后刀面磨损量作为刀具寿命磨钝标准,以扩展的泰勒刀具寿命公式为理论基础,考虑机床刚度、刀具几何参数、零件特征、切削参数等因素对刀具寿命的影响,建立了刀具寿命回归模型.运用方差分析方法,对刀具寿命预测模型的拟合精度、预测精度及输入变量的显著性进行了评价.刀具寿命管理模块既可以浏览、查询、编辑刀具寿命相关信息,还可以刀具寿命管理文件,向刀具寿命预测和评价模块提供基础数据.     

高速加工系统稳定性预测的关键技术研究

从连续切削、断续切削、薄壁件切削及铣刀螺旋角等方面阐述了高速加工系统稳定性的预测方法;对稳定性动态优化及颤振抑制方法进行了分析;并对高速加工系统中出现的各种振动频率进行了讨论.最后指出现在研究的不足和今后研究的主要方向.     

酸蚀时间对喷砂后TC4钛合金表面形貌及抗腐蚀性的影响

为研究喷砂酸蚀表面改性方法中酸蚀时间对喷砂后TC4钛合金表面形貌和抗腐蚀性的影响,采用220目的Al₂O₃颗粒对钛合金表面进行喷砂处理,然后对喷砂后的样品在HCl/H₂SO₄混合酸液中分别酸蚀不同的时间(0.5、1、2、3 h),并以抛光组为对照。通过扫描电子显微镜(scanning electron microscopy, SEM)和3D共聚焦显微镜对各组钛片的表面形貌进行表征和表面粗糙度测量。然后运用电化学工作站对各组样品进行耐腐蚀性试验,以评价各组样品的腐蚀行为。试验结果表明,随酸蚀时间的延长,钛合金表面形貌由杂乱趋于均匀化,粗糙度呈现先升后降趋势。2 h时粗糙度达到峰值,表面微孔比例最高,界面扩展面积比达222%。在抗腐蚀性能方面,所有喷砂酸蚀组抗腐蚀性均优于抛光组,表明喷砂酸蚀处理有助于生成腐蚀保护作用更强的氧化膜,且随时间延长,腐蚀倾向减小,3 h时最优。     

高速铣削过程中表面粗糙度变化规律的试验研究

在高速铣削试验的基础上 ,研究分析切削速度与进给量对加工表面粗糙度的影响。试验数据表明 ,切削速度的提高有利于改善加工表面粗糙度 ,当切削速度超过某一范围后 ,随切削速度的进一步提高 ,加工表面粗糙度的降低并不明显 ,有时还会使表面粗糙度增加。根据试验结果 ,对具体工件材料与刀具材料匹配选择合理的切削速度与进给量范围 ,可以获得最小加工表面粗糙度值     

TBM盘型滚刀不同磨损状态下的切削力预测

基于ABAQUS/Explicit非线性显式动力学有限元计算,分析了滚刀在不同磨损厚度和不同磨损刃角的受力,以及滚刀与岩石的接触压力。计算结果显示,在不同磨损条件下,滚刀所受的贯入力是滚动力的3倍,侧向力可以忽略不计。在均匀磨损条件下,滚刀受力和接触压力随磨损加剧也快速增大。在刃角磨损条件下,滚刀受力和接触压力不随刃角变化成比例增加,具有一定随机分布特性,其最大值和无磨损滚刀受力最大值差异较小。这些结论为TBM的结构设计、滚刀的寿命预测和动力学分析提供了参考依据。     

基于三维扫描和3D打印的鼻套模具制作关键技术

为解决喷火表演鼻子容易烧伤的问题,运用三维扫描技术进行反求设计,并用3D打印方法制造。首先,使用三维扫描仪获得鼻子部位扫描曲面,运用Meshmixer软件对曲面处理得到鼻子三维数字模型;其次,绘制鼻套设计所需三维模型并与鼻子三维模型进行布尔运算,得到鼻套模具三维模型,将模型数据导出为切片软件可识别的STL文件;然后,设置熔融沉积成型3D打印机参数、添加外部冷却设备,以聚乙烯醇(PVA)为打印耗材,对鼻套模具进行打印;最后,使用硅胶浇注、热水溶模的方法得到一体成型的鼻套模型。结果表明:该方法能够有效应用于鼻套模型的制作,实现三维扫描曲面壳体到模具实体的转化,为类似产品的制造提供了一种方法。     

Investigation of Surface Roughness in High-Speed Milling of Aeronautical Aluminum Alloy

An approach is presented to optimize the surface roughness in high-speed finish milling of 7050-T7451 aeronautical aluminum alloy. In view of this, the multi-linear regression model for surface roughness has been developed in terms of slenderness ratio, cutting speed, radial depth-of-cut and feed per tooth by means of orthogonal experimental design. Variance analyses were applied to check the adequacy of the predictive model and the significances of the independent input parameters. Response contours of surface roughness were generated by using response surface methodology (RSM). From these contours, it was possible to select an optimum combination of cutting parameters that improves machining efficiency without increasing the surface roughness.     

铝合金7050高温流变应力特征及本构方程

在高温分离式Hopkinson压杆装置进行高温冲击压缩试验，研究航空铝合金7050—77451在温度范围200—550℃及应变率范围1400—2800s’内压缩变形时的流变应力变化和特征。结果表明，流变应力随着温度的升高而降低，随应变率的升高而增大。温度对流动应力的影响较应变率对流动应力的影响更为显著。用修正的Johnson—Cook模型建立7050-T7451铝合金的本构方程，描述了该合金材料高温下流变应力、应变与应变率之间的关系。     

钛合金表面微结构激光加工及参数优化

针对钛合金种植体与人体组织的结合问题,提出利用激光加工方法在钛合金表面加工微结构,并对激光加工的参数进行优化。首先,对材料进行预处理;然后,分别改变电流和Q频率等参数,在钛合金表面进行激光加工试验,寻找一组能在材料表面加工出理想微凹坑形貌的参数,最后使用优化参数在钛合金表面加工微结构。结果表明:激光加工钛合金微结构阵列的最佳电流为13A,Q频率为3k Hz;采用优化后的激光加工参数可以得到形貌规则的微凹坑阵列。