灰色关联度优化钛合金盘铣开槽工艺参数

针对盘铣开槽过程中材料去除率大、刀具磨损严重、塑性变形明显等问题,采用正交实验法设计三因素三水平的钛合金盘铣开槽加工实验。基于灰色关联分析将多目标优化转化为单目标优化,利用主成份分析确定材料去除率、刀具寿命、残余应力层厚度对灰色关联度的影响权重。通过对试验数据的回归分析,建立灰色关联度与工艺参数的二阶预测模型。基于各工艺参数对材料去除率、刀具寿命、残余应力层厚度和灰色关联度的影响规律分析,确定盘铣工艺参数优化方案。利用响应曲面进行工艺参数优化问题求解并进行盘铣开槽实验,结果表明:该优化方法获得的工艺参数组合可在满足刀具寿命和残余应力层厚度的基础上最大限度的提高材料去除率。     

整体叶盘复合铣削机床设计

通过盘铣、插铣实验,验证了盘铣应用于整体叶盘加工的可行性,在此基础上提出整体叶盘复合铣加工工艺,将盘铣、插铣、侧铣集成于一台机床上,盘铣用于开槽粗加工、插铣用于曲面成形、侧铣用于除棱清根,实现一次装夹完成整体叶盘的粗加工、半精加工、精加工。以某发动机一级风扇盘开槽粗加工为例,通过UG仿真复合铣、插铣+侧铣、侧铣三种工艺过程,计算出三种工艺的加工时间,计算结果表明复合铣工艺的加工效率是插铣+侧铣的2倍,是侧铣工艺的10倍左右,验证了复合铣工艺的高效性。基于复合铣工艺思想,设计了复合铣机床的整体结构,由高刚性、大扭矩的盘铣、插铣主轴系统实现整体叶盘的复合铣加工,以满足加工的要求。     

音圈电机在中凸变活塞车削中的研究与应用

本文首先对中凸变活塞的裙部特征进行了数学描述,包括横截面和轴截面.在此基础之上,进行了直线电机在中凸变活塞横截面数控车削中的动态响应分析,最后进行了以直线音圈电机为基础的中凸变活寨数控车床高频响进给单元的设计,经实验验证,完全能满足中凸变活塞径向进给高频响的要求.     

数控布带缠绕机主传动系统设计

根据数控布带缠绕机主传动系统的输出要求,考虑主轴恒功率调速范围较小、输出转矩不足等可能出现的问题,采用分段无级变速方案设计其主传动系统。分析缠绕张力、压力阻力矩的影响,由总启动转矩对应的电机功率初选主轴电机;用拟定转速图方法设计主传动系统并使主轴电机工作在较好的功率转矩输出范围内;绘制主轴功率转矩图,通过转速重叠区转速的功率、转矩的比较,合理分配不同转速范围下的挡位选择;设计整体结构布局并绘制出传动系统的三维图,完成数控布带缠绕机主传动系统设计。     

基于HUNUC系统的伺服系统的维护技术

伺服系统是数控机床的主要组成部分,伺服系统的故障直接影响加工精度,本文针对基于HUNUC系统的数控机床,介绍如何利用万用表测量电压电阻值来实现伺服驱动器与数控系统数据线的恢复连接,实例证明:此方法行之有效,在伺服系统维护中具有一定的借鉴意义.     

基于HUNUC系统的数控机床维护技术

通过对基于HUNUC系统的数控机床的维护实例分析,介绍了如何对一台长期闲置的数控机床进行检修并恢复正常功能,重点介绍了技术资料不全的情况下,利用万用表等工具快速准确判别伺服运动轴接口与伺服驱动器接口定义,以达到正确通信的目的.     

基于灰色系统理论的盘铣TC4工艺参数优化

基于TC4盘铣试验开展盘铣工艺参数优化研究。测量盘铣表面残余应力和刀具振动加速度,利用灰色系统理论计算灰色关联系数及灰色关联度,得出试验范围内的最优工艺组合为n=100r/min、a_p=10mm、v_f=80mm/min。计算各工艺因素各水平平均关联系数,得出单目标最优工艺组合:残余应力最优工艺组合n=100r/min、a_p=10mm、v_f=60mm/min,刀具振动最优的工艺组合n=70r/min、a_p=15mm、v_f=80mm/min;计算各工艺因素各水平平均关联度,得出多目标最优工艺组合n=100r/min、a_p=15mm、v_f=100mm/min。通过试验验证了灰色系统理论优化盘铣工艺参数有效可行。     

TC4盘铣开槽加工表面形貌与表层组织研究

因为盘铣具有切削力大和切削效率高的优点, 其已广泛应用于加工领域,特别对于难加工材料钛合金来说。但是关于盘铣切削加工机理方面的研究却相对较少。在本文的研究中,首先设计盘铣开槽实验以测量盘铣切削钛合金时的切削力和切削温度。然后,以切削力和切削温度实验为基础,分析不同切削条件下的表面粗糙度、表面形貌、残余应力、显微组织和显微硬度。实验结果表明：铣削表面中心处的粗糙度值小于边缘处,粗糙度值随着主轴转速的增加而减小,随着切削深度和进给速度的增加而增大。在铣削表面中心处容易出现凹陷,在铣削表面边缘处容易出现裂纹。铣削表面和次表面均出现残余压应力,随着深度的增加,残余压应力逐渐减小为零。在切削力的作用下,晶粒沿进给方向发生明显的拉伸变形,α相从初始等轴态拉伸为长片状。随着切削温度的升高,塑性变形区的金相结构发生改变,当切削温度达到β相转变温度时,金相结构从初始等轴态转变为全片层组织。热力耦合作用使得已加工表面和次表面硬度值升高。     

GH4169高温合金球头铣刀铣削有限元仿真分析

GH4169高温合金在切削加工过程中通常会产生较大的切削力和较高的切削温度,进而难以控制加工表面完整性。借助ABAQUS有限元分析软件中的Johnson-Cook热力耦合模型建立球头铣刀简化模型,对GH4169高温合金的铣削加工过程进行三维有限元模拟仿真,研究GH4169高温合金材料在球铣削过程中的切削力、切削温度、等效塑性应变和应变率的变化与分布规律,并对比分析仿真结果与试验结果的差异。研究结果表明,仿真模型的预测结果与试验测量结果有较好的一致性,所构建的铣削有限元仿真模型为球头铣刀的铣削加工提供了可参考的切削要素。     

基于元结构的整体叶盘高效强力复合铣床立柱优化设计

针对整体叶盘高效强力复合铣床的关键零部件刚性,运用有限元分析方法,分析其盘铣立柱的动、静态特性。提取立柱的3种典型元结构,结合盘铣切削条件,运用变量分析技术,并以元结构的出砂孔形状、尺寸、孔数和筋板作为优化对象,以固有频率和刚度为优化目标,以整体质量为约束条件,提高立柱的刚度质量比。根据获得的3种最优元结构对立柱重构建模,优化后的立柱结构方案与原方案相比,质量减轻(11.2%),固有频率(一阶固有频率增加28.4%)和刚度(整体变形减小38.5%)明显提高。