精密加工中切削参数对毛刺尺寸的影响

毛刺的产生是金属切削加工中长期存在的问题,在实验的基础上通过对精密车削中进给方向毛刺的研究,分析了切削参数对毛刺尺寸的影响,为毛刺生成机理的研究以及毛刺的抑制和去除做了部分基础性工作。     

钻削毛刺形成机理及其控制技术研究

建立了钻削加工中进给方向毛刺的形成模型,并对钻削加工过程中出现的毛刺类型进行了归类和分析,指出影响进给方向毛刺形成与变化的主要因素。通过钻削加工试验与相应的理论分析,系统揭示出毛刺出现、形成及变化发展的基本规律,进而开发出工件叠加钻削法、钻削用量优选法、钻头参数优化法、钻头结构优改法和工件终端部材料强化法等一系列减少和抑制钻削进给方向毛刺的技术和方法,为进一步提高钻削效率和钻削加工质量开辟了新路径。     

精密加工中切削参数对毛刺尺寸的影响

毛刺的产生是金属切割加工中长期存在的问题,在实际的基础上通过对精密车削中进给方向毛刺的研究,分析了切削参数对毛刺尺寸的影响,为毛刺生成的研究以及毛刺的抑制和去除做了部分基础性工作。     

磨削用量对磨削淬硬加工中两侧方向毛刺的影响

以平面磨削淬硬实验为基础,对磨削淬硬加工中两侧方向毛刺的形式进行了分类,同时研究了试件磨削方向(长度方向)上两侧毛刺尺寸的变化以及磨削用量对磨削淬硬加工中两侧方向最大毛刺尺寸的影响。结果表明:从试件切入端到切出端,两侧方向毛刺尺寸逐渐增大;在实验条件下,随着磨削深度的增大或工件进给速度的减小,两侧方向毛刺最大尺寸逐渐增大;同时,给出了抑制或减小两侧方向毛刺尺寸的方法。     

超精密车削表面微观形貌对光学特性的影响

研究了超精密车削表面微观拓扑形貌与光散射特性之间的关系,用于评价车削加工表面的光学性能并优化加工过程.采用阈值分析和粗糙表面散射理论分析两种方法研究了仅有理想刀痕的表面所产生的重影现象.阈值分析是指先计算单段圆弧刀痕的散射特性,再根据周期性结构对光的调制性来求得被加工表面为镜面对刀尖圆弧半径和进给率(主轴每转的进给距离)选择的大约临界值要求.在入射光波长500 nm的情况下,当刀尖圆弧半径选择500 μm时,可以计算得出阈值进给率为19μm.粗糙度散射理论分析则是通过电场积分公式——Stratton-Chu公式进行更精确的计算.实验表明,对于超精密车削加工得到的表面,当从入射光的非镜面方向,尤其是一极大散射方向观察不到光强时,即可以认为加工出了镜面效果.     

新型中凸变椭圆活塞车削伺服刀架的研制

针对非圆活塞车削加工技术,特别是中凸变椭圆活塞的车削加工原理及其刀架设计进行研究。提出一种新的超磁致伸缩微进给机构,通过将超磁致伸缩微进给机构与凸轮机构组合用于刀架设计,实现了伺服刀架的两个独立成形运动,即刀具相对工件形成非圆轨迹的运动和刀具相对工件形成纵向中凸曲线轨迹的运动。实验表明,研制的非圆活塞车削加工伺服刀架具有良好的驱动特性和加工稳定性,提高了非圆活塞加工的精度和效率。     

基于神经网络的金属切削毛刺专家系统的研究及应用

机械加工中毛刺的形成与存在影响、制约着精密与超精密加工和自动化加工技术的发展。基于神经网络理论,构建并开发了金属切削毛刺专家系统(Ujs),通过对神经网络的设计,并作为推理机制,以数据库为训练样本,建立了毛刺形态、尺寸与切削条件之间的映射模型,应用于金属切削毛刺的控制及预报。结合车削实验,比较了系统预报结果与实验结果,取得了较好的吻合。神经网络专家系统的建立为解决毛刺预报与控制提供了一条有效的途径。     

进给方向毛刺抑制技术的研究

在对金属切削中进给方向毛刺生成机理进行试验研究和理论分析的基础上，给出了表示产生Ⅰ型微小进给方向毛刺的重要物理量──刀具临界主偏角β_（ｒＩ）。讨论了有关主要因素对临界主偏角的影响，进而开发出了几种抑制或减小进给方向毛刺的新工艺和新方法。     

精车大螺距螺杆加工系统的稳定性

高进给速度精车大螺距螺杆加工过程中,随着旋转螺纹件与刀具相对接触关系的实时变化、刀具磨损量的动态演变和工件材料去除导致的质量变化,加工系统的动力学特性呈现时变特性,研究其稳定性也就具有重要意义。首先结合精车削大螺距螺杆动力学模型,分别利用频域法和全离散时域法,提出一种适用于大螺距螺纹件的车削稳定域预估方法,并进行实验验证;然后在时域法基础上,考虑过程阻尼的影响,研究了不同刀具磨损情况对精车大螺距螺杆切削加工稳定性的影响,并验证测量结果与预测规律相吻合。研究结果表明:精车大螺距螺杆稳定性预测优先选用时域法;极限切深随后刀面磨损量增大而呈现出上升的趋势;选用转速分别为10r/min和25r/min,切深8mm,轴向进刀量0.05mm加工参数进行加工时,能获得基本符合工程实际要求的成品件。本文研究成果为高进给车削工艺参数优选奠定理论基础,同时丰富和发展以大螺距螺杆为代表的大型装备关键零部件的高进给加工理论并推进其工程应用。     

车削参数对GH4079高温合金表面特征的影响研究

研究车削参数对GH4079高温合金表面特征的影响规律,为车削加工GH4079高温合金选择合理的加工参数提供实验基础依据。采用车削速度为280~560m/min,切削深度为0.5~1.0mm,进给量为0.035~0.088mm/r的车削参数对GH4079高温合金进行车削加工,并用CALISUM表面粗糙度仪、显微硬度仪及X射线应力衍射仪对GH4079高温合金车削表面特征(表面粗糙度、表面显微硬度及表面残余应力)进行测定。GH4079高温合金车削表面粗糙度值在Ra502~Ra1 121nm范围内变化,表面显微硬度值在570.2~677.3HV范围内波动,进给方向残余应力σr(X)呈压应力状态,而垂直于进给方向残余应力σr(Y)呈拉应力状态。研究结果表明:表面粗糙度和表面显微硬度对切削速度的变化最为敏感,表面残余应力对切削深度的变化最敏感;表面粗糙度和表面显微硬度均随切削速度的增加而减小;表面残余压应力随切削深度的增大而增大,表面残余拉应力随切削深度的增大而减小。     

毛刺的研究现状及去除技术

论述车削、钻削、铣削毛刺研究的分类及其主要的影响因素。针对毛刺的危害 ,介绍几种生产实际中常用的去毛刺方法。阐述提高毛刺测量技术、扩大毛刺研究领域、制定毛刺标准和建立毛刺形成预报专家系统的必要性。     

微细铣削毛刺实验研究

在自行研制的三轴联动微细铣床上,选取典型微三维零件特征进行铣削特性实验,对加工过程中产生的微细毛刺进行观察与分析,研究微铣削毛刺的形成及影响因素,得到铣削加工各因素对毛刺形成影响的一般规律。并通过合理地选择加工参数和刀具材料,达到减小毛刺的目的。     

切削方向毛刺/亏缺的形成及其界限转换

基于切削方向毛刺/亏缺的形成过程,利用最小能量原理,建立切削方向毛刺/亏缺的数学模型,初步确定了切削方向毛刺/亏缺形态界限转换的基本准则。     

基于灰色关联度分析法的微铣削毛刺研究

基于灰色关联度分析法研究微铣削工艺系统各因素对被加工零件毛刺产生的影响规律,通过建立毛刺产生的故障树模型,将毛刺产生定义为顶事件,影响毛刺产生的因素定义为底事件,导致顶事件发生的充分且必要的底事件集合定义为最小割集。建立了典型故障特征矩阵和待检模式向量,计算出了最小割集和顶事件的发生概率、各底事件的重要度以及各最小割集的关联度。对关联度较大的前三个最小割集进行了微铣削加工实验验证,实验结果与灰色关联度分析法的计算结果相吻合,灰色关联度分析法为微铣削毛刺的预测及控制提供了一种有效方法。     

功率超声波在去除毛刺中的应用

研制出用于复杂模具型腔表面、深孔等部位的超声波去除毛刺装置 ,通过改变超硬磨料工具的结构及工艺参数 ,以适用于不同零件的工艺要求     

脉冲电化学去毛刺工艺

介绍了脉冲电化学去毛刺工艺的加工机理及工艺要点 (工具阴极、脉冲电源、电解液等 ) ,并给出了加工实例。     

基于增量式编码器原理分析的去毛刺算法实现

分析机械式增量型编码器的毛刺产生机理,结合编码器有效旋转波形和几种毛刺波形的特点,提出一种新的去毛刺算法,在编码器的相位超前输出端的下降沿,判断一次相位滞后端的输出电平,并持续等待直到相位超前端达到高电平时,再判断一次滞后端的电平,据此来区分有效旋转波形和毛刺波形,实现去毛刺。     

新型无毛刺冲孔模具的设计

设计了一种新型无毛刺冲孔模具。用该模具进行板料冲孔可实现无毛刺冲裁 ,孔的光洁剪切带长度可达材料厚度的 80 %～ 85 % ,并可显著提高孔的尺寸精度和形位精度 ,达到精密冲裁的加工效果。该模具易于制造 ,可在普通冲床上使用 ,适合在生产中推广应用。     

离开生产线去除焊管内毛刺装置的研制

由于在线去除焊管内毛刺的方法造成焊管废品率较高，质量难以保证。本文叙述了采用离线去除内毛刺的方法。经过实验分析，效果较好，产品质量符合标准要求，得到用户的好评。     

二维切削中切削方向毛刺与亏缺的界限转换条件

建立了二维切削中切削方向毛刺与亏的生成模型,给出了切削方向毛刺与亏缺的判别准则,并对影响切削方向毛刺与亏缺转换的主要因素进行了实验研究和相应的理论分析,提示出切削方向毛刺与亏缺的界限转换条件为：剪切应变ε≤3,为亏缺;3＜ε＜4,为过渡区;ε＞4,为毛刺。并且,切削方向毛刺与亏缺的界限转换条件因切削条件变化而变化。为进一步深入研究切削毛刺的生成与抑制理论提供了科学的基础。