薄壁零件铣削加工稳定性极限分析

针对薄壁零件铣削加工颤振稳定性问题进行了分析研究。综合考虑刀具子系统和工件子系统动态特性,采用三自由度弹性-阻尼系统,建立了适合薄壁零件的三维动态铣削力模型,求出了高速铣削稳定性极值解析解。根据模态锤击实验获得的频率响应函数(FRF frequency response function),绘出了铣削加工颤振的稳定性图形,并通过实验证实了稳定性图的有效性和准确性。     

薄壁零件切削稳定性的研究现状

高速切削技术的发展,使得薄壁结构件的高效、精密加工成为可能。但是,由于薄壁件的刚性较差,在加工过程中很容易发生变形。因此,薄壁零件的切削稳定性一直是高速切削加工领域内的一个难点。本文对于薄壁件切削稳定性的研究现状进行了讨论,并分析了薄壁件加工过程中加工变形的影响因素。     

薄壁零件高速铣削稳定性预测与验证

针对薄壁零件高速铣削加工系统小刚度、动态变化的频响特点和高阶动态特性,研究其无颤振稳定铣削的极限预测理论。针对薄壁结构小刚度的频响特性,建立由刀具子系统和工件子系统之间的相对动态特性决定的铣削动力学模型和无颤振稳定切削的临界条件;针对高速铣削的高转速特点,建立基于多自由度系统高阶动态特性的稳定性极限预测模型;针对薄壁结构在加工过程中其动态特性的时变性,提出通过跟踪工件在不同加工阶段的动态特性进行稳定性极限预测的方法。对典型薄壁结构进行切削试验,试验结果验证了所提出的稳定性预测模型和预测方法的有效性。     

薄壁零件铣削加工的振动模型

利用Kirchhoff薄板挠度弯曲的规律,分析薄壁结构零件的铣削过程中的振动模型,并结合铣削试验建立薄壁零件立铣加工的振动模型。根据实际加工条件,对振动模型进行数值模拟,分析、验证模型在实际切削加工时的准确性,试验测量结果和数值模拟结果误差很小,说明该假设完全可行,可以用于相关薄壁零件的分析和实际加工,为进一步研究薄壁零件加工振动规律奠定了必要的基础。     

薄壁零件的高速铣削稳定性研究

薄壁结构零件在加工过程中极易发生变形和切削振动,这对提高加工质量和加工效率十分不利.在考虑刀具和工件两个方向自由度的基础上,分析了薄壁零件的动态铣削模型.针对2A12铝合金薄壁结构零件,利用MIKRON UCPDUR0800 高速加工中心和相关仪器、软件,通过铣削力辨识实验和模态实验,进行了高速铣削薄壁零件的稳定域分析和实验验证.     

切削颤振的动力学模型研究

振动是金属切削加工过程巾经常遇到的一种现象,也是影响零件加工质量和限制生产率提高的主要因素之一。本文在切削颤振机理研究的基础上,对切削颤振的二维稳定性进行了研究,推导出了在稳定性极限条件下,轴向切深和主轴转速的关系,并用Matlab进行了计算仿真。     

薄壁圆筒零件车铣复合加工稳定性分析

某靶弹控制仓壳体为镁合金材料薄壁圆筒类零件,相对于传统车削工艺,车铣复合加工工艺具有主轴转速高、切削力小及切削温度低的特点,能有效降低镁合金材料的切削温度、提高加工效率及保证加工质量。针对靶弹壳体车铣复合加工稳定性研究与参数优化,建立考虑变切深变切厚的铣削力模型,利用有限元模型分析工件不同加工阶段和加工位置的动力学响应特性,结合模态锤击法得到的刀具端频响函数,建立XYZ方向的车铣复合加工稳定性预测模型。通过全离散法求解得到不同加工阶段下的稳定性lobe图,结果表明不同加工阶段下具有不同的稳定性加工边界,通过分阶段优化加工参数,可以在稳定加工的前提下提高加工效率。     

薄壁零件铣削分析及变形研究

以Ti6Al4V钛合金为研究对象,对薄壁件的铣削过程从解析、仿真和试验三个方面进行对比研究。在力学分析的基础上建立了整体立铣刀的瞬态切削力模型,在立式铣床上对该解析模型进行了试验验证,采用有限元方法分析了y向力对薄壁零件加工表面法向上变形的影响,采用MATLAB遗传算法以最小切削力等为目标对铣削参数进行了优化。     

薄壁零件铣削加工振动评价方法研究

薄壁零件加工振动的抑制效果多采用定性分析,难以定量判定其振动严重程度。为了能够定量分析加工振动的抑制效果,评价加工振动的严重程度,文章在加工振动信号测量试验的基础上开展了加工振动评价方法研究。在加工振动信号采集机理分析的基础上,进行了加工振动试验设计,并采集加工中的加速度信号、声音信号以及加工后的表面粗糙度。建立了反映三者之间映射关系的拟合经验模型,并根据工件表面质量和加工精度提出了无振动、轻微振动和严重振动的定量评价方法,为加工振动的测量判定和加工振动抑制效果的评价提供了理论支持。     

薄壁件模态分析及铣削稳定性分析

薄壁件壁薄、刚性差,加工时易产生切削颤振,本文建立考虑刀具和工件刚度特性的薄壁件铣削动力学模型,根据不同刚度条件下系统的模态试验获取模型的系统动态性能参数。通过铣削加工试验进而获得模型的铣削力系数,并绘制出相关的切削稳定性极限图,设计切削试验模拟加工过程不同刚性条件,经试验验证,模型及极限图准确可靠。     

薄壁件铣削技术研究

在航空航天工业中,薄壁件数控铣削是一种常见的典型加工。本文以薄壁件铣削加工过程为研究对象,完成了对薄板支架零件的数控加工工艺分析,建立了薄壁件加工变形的力学模型,应用有限元分析软件,建立了薄壁件铣削加工变形的模拟环境,总结了薄壁件铣削加工变形的规律,提出了薄壁件加工变形补偿的方法,并在Pro/E软件中生成了走刀路线。本研究成果为解决薄壁件铣削加工问题提供了一定的参考和依据。     

薄壁零件高速铣削加工变形模型及变形规律研究

针对集中载荷作用下薄壁零件(两邻边固定、两邻边自由的矩形)的变形问题建立静态铣削力模型。利用ANSYS 14.0有限元软件进行仿真加工,研究了铝合金薄壁件在数控铣削过程中切削力不变时,零件在长度和高度方向的变形情况以及不同铣削力对变形的影响。得出薄壁零件在顺铣过程中的变形规律并提出了预防措施。     

薄壁套的加工工艺与夹具设计

根据薄壁套零件的结构特点,在进行零件的工艺分析的基础上,制订了零件的机械加工工艺.根据薄壁套零件的加工特点,设计了一种径向夹紧的车床夹具—可胀锥度套胀紧夹具.该夹具以零件的内孔定位,加工薄壁外圆,夹具结构简单、夹紧可靠、操作迅速方便.经生产实践使用证明,采用可胀锥度套胀紧夹具车削薄壁零件,既保证了加工品质,又提高了生产效率.     

钛合金薄壁零件旋压工艺

介绍了钛合金薄壁零件旋压成型加工过程。针对钛合金材料旋压成型困难问题,经反复试验,通过高温改变钛合金组织平衡、控制变形的温度、变形速度,采用多道引申旋压等参数的选择,最后稳定尺寸的热处理技术解决了钛合金薄壁零件旋压的难题。该方法提高了加工质量,稳定加工尺寸,达到了降低成本的目的。     

普通机床一刀成形加工薄壁零件

阐述了在普通机床上加工薄壁零件的一刀成形工艺,从材料弹塑性的原理入手,分析了薄壁零件的稳定条件,根据切削力与薄壁零件极限载荷之间的关系,得到薄壁零件最大的切削量,从而提出了薄壁零件在普通数控机床一刀成形的工艺方法,解决了目前薄壁零件依赖高速加工的技术难题,降低了成本,提高了效率。     

薄壁类零件三维数据测量方法探索

现有三维扫描系统在进行薄壁类零件测量时,获取点云数据存在一定难度。以发动机叶片为例,利用拍照式三维扫描系统获取其点云数据,借助Stereo-3D及Geomagic Studio两款软件对点云进行处理,获得了反映叶片真实几何形态的曲面结构。实验结果表明,测量方法有效,可为其他薄壁类零件的数据测量提供参考。     

金属薄壁零件切削过程的三维仿真

根据金属材料切削加工有限元仿真建模理论建立了基于Deform-3D的金属薄壁零件切削加工有限元模型。通过仿真计算获取切屑形成过程、切削力变化曲线、切削区域应力分布云图、应变分布云图、切削温度场分布云图,并得出结论:仿真实验获得的切削过程参数值符合金属切削理论,仿真研究可行。借助仿真研究可在实际加工前预测切削过程参数值,对优化切削加工过程和提高薄壁零件加工质量具有重要意义。     

薄壁零件高速铣削加工变形模型及有限元仿真

针对整体薄壁结构件容易出现的变形问题进行了研究,建立了在静态铣削力作用下,两边固定两边自由薄壁零件的挠曲面方程和边界条件,并通过有限元软件ANSYS12.0对薄壁零件的变形进行了分析计算。