基于ANSYS Workbench机床主轴有限元分析

为了使机床的主轴部件具有刚度高、振动小、变形小、噪声低等性能,在进行结构设计时就应考虑各种可能导致主轴部件变形的因素,并采取有效的防范措施。笔者利用有限元分析软件ANSYS Workbench建立主轴模型,通过对有限元计算结果的分析,得到应力和应变分布情况。通过设计,提高了机床的工作性能,减轻了主轴的自重,节省了材料,降低了成本。     

车轮轮辋轻量化分析与研究

采用Pro/Engineer软件进行铝合金轮毂建模,以16x7J汽车铝合金轮毂为研究对象,根据弯曲疲劳试验,运用有限元分析软件ANSYS Workbench建立了考虑螺栓及法兰作用效果的车轮整体模型。以轮辋厚度为变化量,建立了不同尺寸的车轮模型。通过对有限元计算结果的分析,得到应力和应变分布情况。用改进后的史密斯公式法对车轮的寿命进行预测,通过寿命预测,轮辋厚度减少1mm其寿命仍可达到国家标准要求。研究表明:该方法可降低成本,减轻车轮重量,节省油耗,节能减排。     

刀具磨损监测与车削仿真研究

金属加工过程中,切削刀具的状态对于生产效率和表面加工质量有重要影响,因此刀具磨损监测具有重要意义。刀具磨损监测是柔性制造系统研究工程的一个重要课题。切削力信号作为加工过程中最稳定和最可靠的信号,和刀具磨损密切相关。从实验上分析切削力与刀具磨损的相关性,提出刀具切削力变化与磨损变化是一致的。基于有限元分析软件对车削加工进行仿真研究,模拟了切削力的大小分布,并将模拟结果与实验结果进行了比较分析,为实际工艺参数的选择提供了理论指导。     

Effect of Electromagnetic Compound Treatment on Microstructure and Performance of Cemented Carbide

In order to study the effect of electromagnetic compound treatment on the mechanical property, cutting performance and microstructure of cemented carbide, the samples were treated by a self-made electromagnetic compound treatment device with different magnetic field strength(H=1, 1.25 and 1.5 T). The electromagnetic compound treatment method was proposed to couple pulsed magnetic field and pulsed current. The results show that after the pulsed magnetic field treatment, the values of the transverse rupture strength of the samples were respectively reduced by 21%, 20.6% and 20.1%; the cutting performance was decreased by about 4.5%, which means the tool life was decreased. After the electromagnetic compound treatment, the values of the transverse rupture strength of the rectangular samples were respectively increased by 8%, 8.6% and 9.5%, and the tool life was increased by 4.2%, 7% and 10.3%. After the electromagnetic compound treatment, the pulse current provided the driving force for dislocation motion. A strong pulse current driving force is more likely to make the dislocation multiply and slip. A high density dislocation cell is formed within the material, so the mechanical properties were significantly increased.     

在C#.NET中调用CLIPS的技术实现与应用

介绍了CLIPS语言,研究了在C#中引用Clips NET组件的实现技术和方法,C#.NET中调用CLIPS编程的技术实现方法和过程,及开发专家系统的新途径。通过车轮专家系统设计实例,实现了高效开发专家系统的Windows用户界面。该方法可以提高专家系统的开发效率,降低开发成本,对使用C#.NET语言进行专家系统开发具有指导作用。     

基于Pro/E车轮智能设计系统开发

随着计算机技术等多门学科的发展并应用于机械领域,智能化设计已成为一种新的技术和方法。依据车轮设计特点,介绍了智能化设计的实现方法,将基于知识的智能化设计技术运用在车轮上,采用专家系统开发工具CLIPS完成知识的自动推理,编写出车轮推理机程序和代码,采用Pro/E软件建立车轮模型,论述C#.NET中调用CLIPS编程技术的实现方法和过程,研究并开发车轮智能化设计系统。智能化设计可提高设计开发效率,降低成本。     

铝合金轮毂轮辐轻量化分析

以16x7J铝合金轮毂为研究对象，根据弯曲疲劳试验，运用ANSYS Workbench建立车轮有限元模型。通过对有限元计算结果的分析，得到应力和应变分布情况。通过寿命预测，轮辐厚度减少1 mm，其寿命仍可达到国家标准要求。研究表明：该方法可缩短设计周期，降低成本，减轻车轮重量，对工程应用有一定的实用价值。     

电场处理对YG8硬质合金及其刀具性能的影响

为探索一种高效的硬质合金强化处理技术,研究了电场处理对YG8硬质合金显微组织及性能的影响,采用TEM、SEM等对电场处理前后的YG8硬质合金试样及其刀具进行微观组织分析,采用维氏硬度计进行力学性能测试,数控车床进行切削加工实验。结果表明：经电场处理后,YG8硬质合金试样断裂韧性有所增大,其刀具切削性能得到提升,且电场处理刀具的被加工工件表面质量明显得到提高。在脉冲电流作用下,材料会发生电塑性效应,为位错运动提供驱动力,使位错更容易进行增殖和滑移,位错密度增加,从而有利于材料性能的提高。当脉冲电流为15 A/mm²时,断裂韧性达到最大值9.41 MPa·m^1/2,相比于未使用电场处理的断裂韧性提高了近10%。经电场处理的YG8硬质合金刀具在切削过程中切削温度降低,可有效防止积屑瘤产生,改善切削过程的摩擦状态,保证了切削质量,使得被加工工件表面质量明显提高。