基于自适应采样距离场的车铣复合加工中刀具—工件接触几何计算

基于自适应采样距离场提出了对车铣复合加工中刀具—工件接触几何的计算方法。针对车铣复合加工中典型的运动形式,分析了加工过程中刀具—工件接触几何的特性。采用八叉树边界体积结构对初始工件的距离场进行自适应采样,并计算采样点在扫掠体积的距离场中对应的距离值,通过对上述各个采样点处对应的两个距离值进行布尔运算确定加工中工件的距离场并对其进行重建。采用三线性插值法计算运动中刀具的表面采样点到加工中工件的距离,根据距离值判定接触区域内的点,由这些点即可获得刀具—工件接触的相关参数。对所研究方法得到的刀具—工件接触几何所得的刀具—工件接触的对比结果表明,所研究的内容为车铣加工中刀具—工件接触的计算提供了一种高效率高精度的方法。     

一种叉耳连接结构的刚度和强度分析

叉耳连接结构是一种广泛应用于导弹尾翼连接的结构形式。主要针对某次尾翼静力试验中该类结构在刚度和强度方面出现的问题,建立了等效简化有限元模型,系统分析了螺栓布局、被连接件刚度匹配、螺栓/螺栓孔间隙以及螺栓预紧力对叉耳连接刚度、承载能力的影响。最后,根据分析结果,结合产品工艺性,对原叉耳结构进行了改进,并通过仿真验证了结果的正确性。     

微细铣削振动信号特征参数的主成分分析

铣削振动是描述微细铣削加工状态的重要特征参数. 利用微小型车铣加工中心、压电加速度计和多通道电荷放大器建立了微细铣削振动测试系统,分别提取了不同铣削方式和铣削转速条件下微细铣削振动信号的时域特征参数和频域特征参数. 针对特征参数数量繁多且变化趋势不一致的特点,引入主成分分析方法,利用主成分分别对时域和频域特征参数进行替换,定量描述出振动信号的能量和差异,以及主频带位置和能量分散程度之间的关系. 分析结果表明,通过时域与频域特征参数主成分的综合运用,应用较少的参数即可描述微细铣削振动信号的主要特征,显著降低了原始数据维数; 主成分分析结果可用于铣削方式和铣削转速等微细铣削加工参数的优化.     

基于Timoshenko梁理论的微细立铣刀动力学建模

应用Timoshenko梁理论综合考虑了微细立铣刀特殊结构及其高转速工况引起的剪切效应和惯性效应,建立了微细立铣刀悬伸部分的动力学模型;分析了所建立的模型的收敛性问题,通过试验验证了模型的准确性,并与欧拉梁理论计算结果和有限元软件仿真结果比较,证明了模型的适用性;利用建立的微细立铣刀动力学模型,研究了微细立铣刀刀头直径、刀头部分长径比和刀颈半锥角等刀具结构参数对刀具固有频率的影响。模型可用于微细立铣刀的参数化设计和优化,改善其动力学特性。     

氧化铁含量对石墨烯/CNTs增强陶瓷涂层性能的影响

为了得到一种性能优异的低温固化复合陶瓷涂层,以石墨烯和多壁碳纳米管(CNTs)为增强相,与氧化铝、氧化锌、氧化锆和氧化铬按一定比例制成骨料,加入催化剂氧化铁,与粘接剂混合充分,手工涂覆于304不锈钢表面制得一种低温固化复合陶瓷涂层.通过示差扫描量热法(DSC)、红外光谱技术(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)以及能谱仪(EDS)对复合陶瓷涂层的热力学参数、表面形貌以及纳米颗粒的分散性进行了表征,研究了不同含量氧化铁对涂层的显微硬度、断裂韧性以及摩擦学性能的影响.结果表明:复合陶瓷涂层制备工艺简单,结构紧密,纳米颗粒的分散性较好;涂层的显微硬度和断裂韧性随着氧化铁含量的增加先增加后减少,当氧化铁含量为3％时,达到最佳;涂层的摩擦系数随着氧化铁含量的增加先增加后减少然后保持不变,当氧化铁含量为4％时涂层摩擦系数最小,摩擦学性能达到最好.     

基于车铣复合加工的微小型结构件工艺研究

随着产品小型化、微型化的发展趋势,微小型零件尤其是微小型结构件的需求越来越广泛,微小型复杂、异形、高强度、多尺度金属结构件对加工提出了更高要求,基于车铣复合加工的微细切削技术在加工微小型结构件方面有独特优势.首先对微小型结构件的工艺特征进行了总结和分析,指出微小型结构件加工机床的工艺特点,然后介绍了微小型车铣加工中心的结构布局和工艺能力,并对典型微小型结构件的加工工艺进行了试验研究,结果表明:基于微小型车铣加工中心,采用车、铣、钻、车铣复合工艺加工微小型结构件,能够一次装夹定位实现完整加工,提高了加工精度和加工效率,通过快速调整加工工艺,能够实现微小型结构件的柔性加工,是一种高效实用的加工方法.     

斜圆柱结构的新型微细球端铣刀的设计与制造

针对微细切削刀具的特点与应用需求,设计一种斜圆柱结构的新型微细球端铣刀,将铣刀球端刀刃复杂的空间曲线转化为易加工的平面曲线。根据所设计铣刀的几何结构特征,从制造工艺方面进行刀具结构的调整,分析刀具的刃磨成形原理,并在微细刀具数控刃磨机上完成该刀具的制作。通过与传统螺旋槽球端铣刀和椭圆柱刃型球端铣刀的切削性能对比试验,研究所设计刀具的切削性能。试验结果表明,所设计的微细球端立铣刀在显著降低刀具制备难度的同时,具有较高的切削刃强度,能够满足硬脆性材料的微细切削要求。     

微小型齿轮加工技术

微小型齿轮是微机电系统的主要零部件,其加工工艺是微机电系统的重要技术.总结并分析了微小型齿轮加工的各种工艺方法,包括LIGA和准LIGA、WEDM工艺、微塑性成形、微刻蚀加工、微细切削加工等方法,介绍了各种方法加工微小型齿轮的研究成果,并指出了其适用范围及优缺点.微细切削微小型齿轮的加工技术又分为微细成形铣削和微细滚削...