铲杆机加工工艺优化

为适应多品种、小批量的生产模式,改进了现有刀盘及刀片结构,实现了操作工自己换刀片,以缩短辅助时间来提高生产效率;同时改变刀盘的材料及形状,提高了刀具寿命,降低了加工成本。     

三维涡轮叶片气动优化方法的研究

提出一种进行三维涡轮叶片气动优化的多目标多约束方法.根据五次多项式方法进行三维涡轮叶片的参数化建模,采用N-S(Navier-Stokes)方程和湍流模型进行三维流场分析计算,K-S(Kreisselmeier-Steinhauser)函数法作为优化方法,利用近似技术加速循环优化速度,以气动效率和总压比为目标函数,对涡轮叶片进行多目标气动优化、形状优化.算例表明,使用该方法能使涡轮叶片的性能得到明显改善,证明提出的优化方法可行有效.     

叶轮光整数控加工工艺研究与软件开发

采用四轴联动数控铣床及自行设计的指状铣刀和数控程序,对膨胀机叶轮进行光整加工。介绍了工作原理和工艺方案。     

微铣刀几何结构优化设计研究

针对微细铣削加工过程的特点,建立了微铣刀数学模型,通过理论分析和仿真试验等多种手段深入开展微铣削力学分析,深入研究了直径在0.5mm以下微铣刀的几何结构,结果表明传统螺旋结构微铣刀的刚度、强度非常低,在加工中容易弯曲和断裂;而采用锥体三角形等简化几何结构的微铣刀,可获得更高的刚度和强度,更有利于微铣刀制作及刀具寿命的提高。     

基于球头微铣刀的铣削力建模与试验研究

以光学玻璃材料为加工对象,基于铣削力微元分析方法,建立了微铣削力理论模型,并通过试验研究对理论分析进行了验证,结果表明,理论计算模型与实验实测的结果较为吻合,球头铣刀动态铣削力模型与实测铣削力曲线总体趋势基本吻合,其误差范围在20％以内.     

涡轮转子叶片对称加工用双主轴铣削机床

为了提高磁悬浮分子泵中硬铝合金整体涡轮转子叶片的加工效率,提出了一种新型的双主轴卧式铣削机床结构。通过介绍其他典型类型机床加工整体涡轮转子叶片的特点,阐述了这种新型机床加工硬铝合金整体涡轮转子叶片的特性及对称加工的实现方法。新型双主轴卧式铣削机床使硬铝合金整体涡轮转子叶片的加工效率理论上可提高近一倍,并且由于分度误差累积的减小使其加工精度相对提高。同时,与购买两台传统机床相比能够降低设备成本。     

微铣削加工刀具刃口半径影响的有限元模拟

为了分析合金钢40CrNiMoA微铣削过程中刀具刃口半径对工件受力情况的影响,采用Johnson-Cook材料模型和断裂失效模型作为工件材料模型和失效准则,采用热力耦合平面应变杂交单元并使用自适应网格技术进行网格划分,刀具与工件间的摩擦采用修正的库仑定律,进行微细铣削加工非线性弹塑性有限元模拟。通过有限元分析,得到了在相同切削速度和每齿进给量条件下,不同刃口半径下的Mises应力、最大剪应力及静水压应力的分布情况,并对结果进行了比较分析;同时讨论了实际负前角,为实际加工提供了依据。     

摇臂钻主轴加工工艺分析与研究

针对播臂钻主轴细长、精度高、结构复杂、不易加工的特点,总结加工过程中易出现的问题,合理改进其工艺路线,从而制定出一套实用、稳定的加工工艺方法.     

超声振动微铣削加工表面质量试验研究

根据超声振动加工硬脆材料的特性,结合已完善的微铣削加工平台,采用超声振动辅助微铣削的方法加工石英玻璃,并与普通微铣削进行了对比。通过单因素分析法来研究加工表面质量随各铣削参数的变化规律。结果表明:超声振动对硬脆材料的微铣削加工是有利的,且以表面质量较好、加工效率较高为目标,得出了最佳铣削参数组合。     

微铣削主轴摆角对表面质量和毛刺成形的影响

微铣削是以较低生产成本加工高质量微小零件和微观结构表面的有效方式,而相关的工作机理尚处于研究阶段。通过运动学仿真分析和试验研究相结合的方法,设计一组星形槽微铣削试验,研究微型铣床主轴摆角对槽底表面质量和毛刺成形的影响。研究发现:当主轴摆角在±1.5°范围内时,表面粗糙度值Ra<0.1μm,但易成形大毛刺且毛刺数量多;随着主轴摆角增大,槽底表面粗糙度值增大,但毛刺明显减少,且多为小毛刺。仿真结果与试验数据相符,但由于试验中存在刀具磨损和机床误差等因素,试验检测的粗糙度值高于仿真计算结果。     

叶冠齿顶间隙对涡轮气动性能的影响研究

通过数值方法对某二级带冠涡轮的流场进行研究,分析了齿顶间隙对涡轮气动性能的影响。研究结果表明:泄漏流与主流掺混后形成一个涡流区,改变了叶栅上半通道的流场结构;随着齿顶间隙的增加,涡轮的流量先快速增加后趋于平缓,涡轮的效率先快速减小后趋于平缓;同时发现不同工况下,涡轮的流量和效率的变化趋势相同。     

微细切削加工用微主轴的性能要求及其研究现状

近年来航空航天、国防、微电子、现代医学和生物工程等行业对精密/超精密三维微小零件的需求日益迫切。微细切削加工技术由于不仅可以实现多种材料复杂形状三维微小零件的加工,而且工艺设备体积小、能耗低,所以越来越受到世界各国的广泛关注。微主轴作为微机床的核心功能部件,直接决定了微机床的性能及微细切削加工技术的发展和应用。因此有必要对微主轴的性能要求及其研究现状进行系统分析和深入总结。系统分析微细切削加工用微主轴在切削力、转矩、回转速度、回转精度等性能方面的具体要求;全面评述微主轴在结构设计、高速动力源、高速精密支承轴承、刀具夹持、控制补偿等几个关键技术方面的研究现状;对比研究现状与性能要求,详细指出现有微主轴存在着转速达不到要求、高转速下刀具的跳动大、负载特性差等几个主要问题,并针对性地提出比较可行的改进措施;同时对微主轴的发展趋势进行预测和展望。     

微铣削加工机理研究新进展

微铣削加工技术在制造航空航天等领域所用的三维复杂微结构零件方面具有明显优势,而微铣削在加工机理、对表面质量要求等诸多方面都与常规铣削有着明显不同,因此非常有必要对微铣削加工机理进行研究。主要从切削刃钝圆半径引起的尺寸效应机制、刀具径跳对微铣削加工的影响机理、加工中毛刺形成机理以及加工中表面形成机理这四个方面对微铣削加工机理进行综述,介绍每个方面相对于常规铣削的不同,并重点分析切削刃钝圆半径的尺寸效应和微刀具径跳的产生原因、危害及研究现状,以及从仿真和试验两个方面对微铣削中毛刺形成过程和表面形成过程进行总结,对影响因素进行分析,并提出抑制毛刺的一些方法。探讨微铣削加工机理研究仍需注重解决的问题,为其后续发展方向提出一些建议。     

波形刃铣刀加工工艺研究

波形刃铣刀作为粗铣刀,具有铣削效率高的特点,切削刃是螺旋线与正弦波曲线的叠加,波形刃立铣刀有切削轻快平稳、排屑流畅、寿命长、效率高等优点,研究波形刃铣刀的加工工艺是十分必要与迫切的。     

糯扎渡主轴加工工艺研究

针对大型水电机组中三个关键部件的生产加工进行重点工艺研究分析,通过制定合理的工艺方案及采用先进的加工刀具,并结合企业自身特点及设备能力,保证了加工质量,解决了工艺难题.     

SiCp/Al复合材料铣削加工工艺参数的优化实验研究

SiC颗粒增强铝基复合材料(SiCp/Al复合材料)因具有优良的力学性能而在航天航空、汽车等领域应用广泛.现采用硬质合金立铣刀在五轴联动加工中心对SiCp/Al复合材料进行铣削加工,通过正交试验,分析了主轴转速、进给量、切削深度对铣削力、表面粗糙度的影响;从材料去除率、加工表面质量等方面考虑,得到了所选参数范围内较优的铣削加工工艺参数组合:主轴转速5000 r/min,切削深度1 mm,进给量0.02 mm/z.     

动静干涉下低压涡轮非定常气动载荷研究

为研究动静干涉下轴向间距和尾缘锯齿结构对低压涡轮叶片非定常气动载荷的控制作用,对高效节能发动机(energy efficient engine,简称E3)低压涡轮最后一级的内部流场进行了数值仿真,研究了不同轴向间距和静叶尾缘锯齿结构两种情况下,下游动叶表面非定常气动载荷的变化规律。研究发现：增大轴向间距可以加强尾迹与主流的掺混,消除气流不均匀性,削弱下游动叶表面的非定常气动载荷;静叶采用尾缘锯齿结构不仅可以加强尾迹与主流的掺混,同时还会改变尾缘处的涡结构,对下游动叶前缘产生破坏性干涉效应,使其最大载荷波动降低约30%,减少静叶尾迹速度亏损75.7 m/s,还能适当提升涡轮的流通能力和时均效率。与采用直尾缘静叶的模型相比,采用锯齿尾缘静叶不仅能大幅度地改善涡轮的转静干涉效应和气动性能,还能在不影响涡轮效率的前提下,将涡轮轴向间距缩短10%。     

主轴-切削交互过程建模与高速铣削参数优化

高速切削参数的合理选择是困扰企业的一个难题,过于保守的切削用量限制了高速机床性能的发挥和生产效率的提高.以高速铣削加工为对象,考虑高速旋转主轴的离心力和陀螺力矩效应,基于Timoshenko梁单元和Jones轴承模型建立高速主轴-刀具系统动力学模型.将主轴-刀具动态特性与高速铣削过程耦合,研究高速主轴-刀具系统动力学特性与切削过程之间交互机理,推导闭环动态铣削系统的特征方程.基于上述理论分析,提出基于主轴-切削交互过程模型的高速铣削切削参数优化方法,并应用于某型直升机的铝合金变速箱端盖加工中,通过选用最佳切削深度和主轴转速,使变速箱盖前端面内侧壁的加工效率提高了275％.     

航空发动机主轴轴承钢球加工工艺研究

通过改进钢球加工工艺,提高钢球使用寿命,从而延长发动机主轴轴承寿命。