切削数据库的研究现状与发展

根据加工工件来优化选择刀具，包括刀具材料、刀具几何参数、刀具结构、切削参数和机床等切削数据，将关系到生产效率、生产成本及加工质量。建立切削数据库，向机械制造业提供合理或优化的切削用量，是增强企业竞争力最有效的措施之一。本文结合国内外切削数据库研究开发现状，探讨建立切削数据库的核心技术，分析切削数据库研究及应用过程中存在的问题，着重探讨切削数据库的发展趋势，指出切削数据库未来的研究方向将是集成化、智能化、实用化、网络化和标准化。     

薄壁件变参数铣削系统动态特性的研究

提出一种薄壁件变参数铣削系统动态特性分析方法。考虑铣削过程中的自激振动和强迫振动,建立了薄壁件变参数(模态质量、模态阻尼和模态刚度)铣削系统周期延迟微分方程,借助有限单元法和最小二乘法,获得加工过程中工件系统固有频率和模态质量随刀具位置的连续变化曲线。研究结果显示,薄壁件加工过程中,材料切除对系统动态特性有重要影响。实际加工时,应采取相应措施避免剧烈振动的发生。     

面向加工特征的刀具和切削参数计算机辅助选择系统

切削刀具制造商面临围绕大量工件材料和加工特征为客户提供合理刀具和切削参数的现状,切削工艺规划的核心步骤也是刀具和切削参数的确定。确定刀具和切削参数一般多从零件材料角度出发,可能导致工件与刀具不匹配。文中提出面向加工特征的刀具和切削参数计算机辅助选择系统的开发。系统包括车削特征、铣削特征、钻削和镗削加工特征,系统利用特征图形作为用户交互式接口,采用关系数据库结合数据驱动和规则推理逻辑来选择刀具和切削参数,利用数学模型计算过程参数包括单工步加工工时、切削功率、最大粗糙度等,并辅助制定工序。以车刀和车削参数选择为例,介绍该系统的实现方法。该系统可以辅助设计师及工艺人员选择合理的刀具和切削参数。     

汽车行业铸铁材料切削数据库系统的功能与结构

按照建立数据库的一般步骤,针对数控加工切削用量的查询与选取,建立了汽车行业用铸铁材料切削数据库的设计开发流程。按照刀体、刀片、刀体—刀片对面铣刀进行了分类。建立了符合SQL规范的实体关系框图。     

人工神经网络预测刀具磨损和切削力

刀具磨损和切削力预测与控制是切削加工过程中需要考虑的重要问题.本文介绍了利用人工神经网络模型预测刀具磨损和切削力的步骤并且针对产生误差的因素进行分析.首先将切削速度、切削深度、切削时间、主轴转速和不同频带的能量值通过归一化法处理,作为输入特征值,对改进的神经网络模型进行训练.然后利用训练完成的神经网络模型预测刀具磨损和切削力.结果表明:神经网络模型能够综合考虑加工过程中更多的影响因素,与经验公式结果对比,具有更高的预测精度.研究结果表明神经网络模型预测刀具磨损和切削力具有可行性和准确性,为刀具结构的优化及加工参数的选择提供了依据.     

基于热力学熵的金属切削液比热容的选用研究

从分析热力学熵的特点入手,建立了切削机床中切削液的热力学熵模型,从外部熵流和内部熵产生的角度揭示切削液熵产生的内部机制,根据熵理论推导出基于切削液的金属车削系统的动态熵平衡方程,从热力学角度为切削液比热容提供了合理选用的方法.     

利用振动时效控制吊钩侧板变形的实验研究

吊钩侧板销孔处焊接凸台在提高吊钩承载能力的同时常常引起侧板变形,严重影响了吊钩的装配。本文介绍了利用振动时效的方法来降低焊接残余应力和控制吊钩侧板的焊接变形。首先从应力应变机制和位错移动两个方面进行理论分析,然后进行了振动时效的实验研究。实验结果表明:相对于未处理的吊钩侧板件,振动时效处理后的侧板件变形量降低了66.9%,达到了侧板的装配要求,同时使用超声波探伤仪检测侧板焊缝,且没有引入内部缺陷。     

高速切削过程中绝热剪切临界条件的研究

对高速切削过程中绝热剪切带的特征进行了分析,获得了绝热剪切临界切削条件:绝热剪切发生的临界条件由剪应变、剪应变率和变形温度三者组成。在临界状态下,当变形温度一定时,临界剪应变与临界剪应变率成反比。变形温度越高,绝热剪切所需临界剪应变或临界剪应变率越大。当切削速度提高到一定程度时,锯齿形基体屑片间连续面积随着剪切带开裂而减小,直至完全分裂分离。     

车削高温合金GH2132时切削力和表面粗糙度的建模与试验分析

对高温合金GH2132进行了外圆车削试验,测量了切削过程中的切削力和已加工表面粗糙度。利用最小二乘法对试验数据进行了回归分析,建立了切削力和表面粗糙度的经验模型,得出了切削参数对切削力和粗糙度的影响规律,为优化切削参数、研究刀片磨损机理提供了参考数据。     

基于介电弹性体驱动的仿生象鼻软体驱动器设计分析

在软体机器人的发展过程中,软体驱动器结构简单化、轻量化设计一直是研究热点。受到象鼻结构与驱动原理的启发,设计了一种基于介电弹性体和多孔PDMS材料的仿生软体驱动器。首先对介电弹性体人工肌肉驱动机理进行了分析,并通过驱动变形实验确定了最大形变参数;然后设计了基于多孔PDMS材料的支撑脊柱结构,并通过压缩实验测试了力学性能;最后,通过将介电弹性体包覆在支撑脊柱外层,形成了具有圆柱结构的仿生软体驱动器。驱动实验结果表明,软体驱动器在电压激励下能够获得大角度(最大42°)连续稳定弯曲变形以及较快的响应速度。