适时补偿悬伸轴切削变形误差的宏程序应用

通过对小轴车削加工多种装夹方式的比较,在此采用三爪卡盘夹一端的方式装夹。为了解决悬伸轴较大的弯曲变形问题,应用宏程序编程适时补偿切削变形误差,从而获得较高的加工精度,并能提高效率,降低成本,达到了预期的目的。     

薄壁件加工变形控制快速仿真平台开发

为控制薄壁件装夹变形和加工变形,建立了集装夹优化、加工变形预测、切削参数优化及误差补偿功能为一体的快速仿真平台.在平台实现中,装夹方案的优化采用基于形位公差控制的方法,通过多种装夹方案的比较,确定优化方案.加工变形预测时考虑了前-层变形对后-层切削深度的影响,并使切削力和加工变形达到动态平衡.为获得优化切削参数,建立了以变形控制为目标的优化模型.采用有限元法计算加工变形,采用遗传算法求解优化模型.为解得优化补偿量,仿真时考虑了变形与力的耦合效应.完成了基于ABAQUS的快速仿真平台开发.以镜座零件为例进行仿真,求得了优化的装夹方案和切削参数,验证了平台的可行性.     

装夹力导致的加工误差仿真

研究了一种装夹力作用下工件加工误差的仿真算法：首先采用有限元方法计算工件装夹变形，然后通过基于网格的映射方法计算装夹力释放后工件加工面的回弹变形，最后应用误差分析技术得到加工误差。典型工件的试验验证表明，算法是有效可行的。     

关于逆向车削加工细长轴误差的力学分析

针对细长轴车削加工，分别在两种不同装夹条件下(一端卡盘夹紧、一端顶尖支承和两端顶尖支承)进行正向切削和逆向切削时的工件变形进行了力学分析，建立了正逆向切削工件在切削力作用下产生弯曲变形的解析模型。具体算例表明：逆向切削时工件的弯曲变形以及由此引起的加工误差远小于同等条件下正向切削的变形和误差。该模型及分析结果可用于细长轴加工的工艺设计。     

双点压板夹紧对薄板件铣削平面度的影响研究

为了减小薄板件铣削加工的平面度误差,采用双点压板对工件进行夹紧。通过分析双点压板对工件铣削变形的作用规律,分别设计了仿真试验与切削试验对双点压板的作用进行验证,并与传统装夹方式下的工件加工后平面度进行对比。试验结果表明,采用双点压板装夹时,夹紧力引起的工件弹性变形与切削力引起的工件弹性变形相反,并且在切削过程中,夹紧力能够抑制切削力引起的工件弹性变形,有利于保证已加工表面的平面度。     

薄壁焊接结构的中央传动壳体工艺方法研究

研究了某新型航空发动机中央传动壳体加工过程中由焊接应力、装夹应力及切削应力引起的变形原因;阐述了零件加工过程中因基准质量不高、装夹变形、应力释放变形及累计误差而引起的高精度孔位置度加工不合格的问题,并找到了解决这些难题的加工方法。通过对零件加工边界条件分析来确立零件的加工关键要素控制点。通过调整零件的加工工艺路线来控制零件的焊接应力、切削应力。在能满足零件质量要求的范围内,同时采用精密磨削的方法来保证零件的基准质量。通过设计制造专用工装解决零件装夹变形和误差累计的问题,通过钻孔、铣孔、镗孔的孔加工方式来保证被加工孔的位置度及圆度。本方法在零件的实际加工验证中取得良好的效果,保证了零件的加工质量。实践证明,这种方法对其他壳体类零件的加工具有触类旁通的效果。     

装夹大长径比薄壁工件的自定心装置

<正>1引言起落架生产中常遇到一些长径比≥6、壁厚≤1的薄壁工件,在切削力、夹紧力及切削热和残余应力作用下易产生弯曲变形,因此控制加工变形是大长径比薄壁工件加工质量的关键。目前,控制加工变形的主要措施有合理选择刀具材料、刀具几何角度、切削用量和改进装夹方式等,其中装夹方式的作用较为重要。薄壁工件在机床上的装夹精度是影响加工质量的重要因素,20%-60%的加工误差由定位、夹紧方式引起,因此通过优化定位、夹紧方案来减小     

航天薄壁框架类零件数控加工的变形抑制方法

针对航天薄壁框架类零件数控加工过程中的变形抑制问题,对加工工艺、装夹方式与切削路径进行分析,获得产品数控加工变形的影响因素并提出相关优化方向,改进总体加工工艺,量化夹持点、夹紧力等装夹要素,提出切削路径优化方法。通过产品加工验证试验,证明上述优化要素的有效性,为航天薄壁框架类零件的数控加工变形抑制提供技术支撑。     

弱刚度环类零件装夹变形的研究

弱刚度环类零件车削加工易变形,在装夹过程中产生的弹性形变是造成加工后形状误差的一个重要原因。将普通卧式车床上所使用的三爪自定心卡盘改良为扇形卡盘,分别计算了2种装夹方式产生的理论变形量,建立了影响装夹变形的各个因素与变形量之间的函数关系,根据计算结果得到了扇形卡盘的最优结构参数,并通过有限元仿真实验,针对齿圈这类典型的弱刚度件的2种装夹方式进行了对比验证,为减小弱刚度环类零件的装夹变形提供了理论基础。     

星载复杂结构钛合金薄壁件超声振动切削研究

为了实现轻量化设计,航天器常采用复杂结构钛合金薄壁件作为承载、连接和定位元件,但是这类零件在切削过程中容易产生刀具磨损和变形,导致加工精度低,难以满足工作要求.基于钛合金薄壁件切削特性研究,采用超声振动金刚石车削方式控制切削力、装夹力引起的加工变形和残余应力,通过在线补偿修正刀具磨损误差;对壁厚(3～5)mm的典型星载钛合金薄壁件进行椭圆形超声振动切削,尺寸精度达到5μm,圆度误差为2.83μm,满足加工精度和稳定性要求.     

薄壁零件加工变形分析及控制方案

介绍了有限元在分析薄壁件铣削加工变形中的应用，并提出一种数控补偿方法来减少让刀误差，从而控制薄壁件的加工精度。通过分析和实验建立切削力模型，运用ANSYS有限元分析软件对典型薄壁框体零件的加工变形进行了分析计算，结果与实际加工情况相符。根据有限元分析结果，提出在精加工时，在数控编程时让刀具在原有走刀轨迹中按变形程度附加一个偏摆，补偿因变形而产生的让刀量，可基本消除让刀误差。     

基于华中数控系统宏程序功能在椭圆球面加工中的应用

阐述了华中数控系统中采用宏程序加工椭圆球面零件的方法。采用解析几何的方法对典型曲面进行分析,完成对刀具轨迹的方程描述,使用宏程序编程对零件进行了精确加工。本文中原理例举了一个外椭圆球面的数控加工实例,并给出了加工程序。     

虚拟设备的建模和加工过程仿真

建立了虚拟数控加工设备的三维实体模型，包括数控车床、夹具、刀具、工件及毛坯模型；给出了切屑的卷曲机理和折断条件；开发了虚拟数控加工过程仿真模型，此模型可实时、交互地显示毛坯的材料去除过程和切屑的生成、卷曲及折断过程。给出了加工工件的几何误差仿真模型。     

基于有限元数值模型和进给速度优化的薄壁件侧铣变形在线控制

为实现在加工过程中对薄壁件侧铣产生的较大切削变形进行在线控制,提出基于有限元数值模型和进给速度优化的在线控制策略。根据薄壁件切削过程的有限元仿真结果,建立数控机床进给速度、切削力、工件切削变形间的数值模型,进而确定用于控制变形的最优目标切削力。在具有开放式模块化的数控系统平台上开发了切削力信号实时采集、滤波功能和基于Brent-Dekker算法的进给速度在线优化策略,并根据滤波后的切削力及相应算法在加工过程中实时调整机床进给速度,保证切削力逐渐接近最优控制目标而实现切削变形的在线控制。试验结果表明,经过进给速度在线优化后的切削过程可将薄壁件侧铣变形控制在规定范围内,同时提高了切削效率。     

石油钻杆接头螺纹的数控修复加工方法

分析了石油钻杆接头螺纹数控修复加工的关键问题,提出工件的寻位算法和加工余量的自动分配方法,介绍刀具路径的动态校正方法,解决了工件不定位的情况下进行数控加工的问题;实际应用表明,所提出的数控修复方法是可行的。     

锥轴的切削变形计算与误差控制

为了计算锥形轴类零件的切削变形,推导出锥形变截面简支梁的弯曲变形通用表达式,应用C语言编程迅速求出最大变形量及最大变形位置。并用工艺参数控制法减少锥轴的切削变形误差,从而保证加工精度。     

动叶可调风机轮毂轴孔的加工

本文对地铁、矿井、电站等领域应用的动叶可调轴流通风机轮毂零件轴孔(与轴之间采用带键过渡配合性质)的加工,提出并实施了一种新的以车床代替磨床的工艺方法.该方法解决了轮毂零件外形尺寸偏大,轴孔加工部位结构尺寸小;精度要求高并且为非连续加工表面的技术难点.为类似特殊异形工件的精确加工,提供了一个新的工艺借鉴.能使企业以低投资,制造高技术含量、高质量、高回报的产品.     

虚拟加工过程中快速模拟与分析技术研究

虚拟加工的主要任务是预测和改进被加工件的加工精度。提出了一种新的技术方法以实现虚拟加工的工件受力变形快速模拟。这种方法基于可扩充的典型薄壁元素与变形解析算法库，并辅以预置区域和最小壁厚等方法，把加工中工件可能产生较大受力变形而影响尺寸精度的加工位置作为分析的重点，将变形量简化估算与少量的有限元精确分析相结合，可以提高虚拟加工模拟速度，推进虚拟加工技术的实用化。     

轴交角误差对内齿轮刮齿加工精度的影响分析

针对内齿轮刮齿加工过程中,由于轴交角误差的存在而影响齿轮加工精度的问题,为了提高刮齿机的加工精度,首先建立了无进给、刀具进给和工件进给三种运动方式下刀具与工件之间的运动学模型;其次,通过分析不同轴交角误差方向下刀具和工件之间的相对运动关系,研究了内齿轮齿廓加工误差的产生机理;然后,通过建立多因素耦合关系模型,分析了不同轴交角误差方向对刮齿加工误差的影响程度,获得了最佳的轴向进给方式和轴交角误差方向;最后,通过样机试切实验验证了理论分析的有效性,样机满足6级加工精度要求。