螺纹切削过程建模中有关参数的确定方法

目的　为了建立螺纹切削过程的数学模型 ,研究用复杂形状刀具加工复杂形状工件时 ,刀具和工件的描述方法以及切削层参数和形状的记录方法 .方法　用将复杂形状刀具工作表面和工件的被加工表面离散化的方法来记录刀具、工件形状以及工件形状的变化过程 .结果和结论　作者提出的离散化思路在工件弹性变形不大时 ,不仅适用于螺纹切削过程的数学建模 ,亦适用于其它复杂形状刀具加工简单形状工件和用简单形状刀具加工复杂形状工件时的数学建模     

刀具振动与加工表面形貌分布特性的关联分析

为探究大螺距螺纹车削加工中刀具振动对加工表面形貌沿工件轴向分布特性的影响,进行螺距16 mm外螺纹的车削实验,获取刀具振动时域特征参数和加工表面形貌特征参数沿工件轴向分布的行为序列;采用灰色关联分析方法,研究刀具左刃、右刃切削大螺距螺纹时,沿切深方向、切削速度方向和轴向进给方向上刀具振动对螺纹面加工表面形貌分布特性的影响;对比两次不同切削方案的实验结果发现,刃口半径、后角和切削次序等参数直接影响刀具振动与加工表面形貌分布特性之间的关系,调整上述工艺参数可改变刀具振动对加工表面形貌的影响特性。     

复杂曲面加工过程准适应控制

建立了复杂曲面加工准适应控制系统．该系统以切削功率和工件表面粗糙度为约束，通过改变刀具切削进给速度，改善了机床切削特性，提高了加工效率．且该系统适用于任意数控机床．     

数控轴类零件加工技术实践探讨

轴类零件是机械产品中的主要零件之一,轴类零件的主要结构是回转体,零件表面大都为圆柱面,有的含有圆锥面、圆弧面、螺纹等较为复杂外形,一般采用车削和磨削等完成。对于外形较复杂的轴类零件,通常安排在数控车床上加工。数控机床切削加工是在普通机床切削加工基础上,增加了数字控制功能,故能自动完成切削刀具与工件间准确的相对运动。数控车削加工是数控切削加工方法之一。     

球头铣刀高速铣削铝合金表面粗糙度研究

球头立铣刀铣削曲面时，刀具轴线与工件曲面法线之间的夹角对工件表面质量及刀具寿命有着重要影响，通过对球头铣刀刀具轴线和工件加工表面之间的倾角研究，提出了调整刀具和工件之间的加工倾角，有效改善切削条件的策略；通过高速铣削铝合金表面粗糙度的实验研究，获得了进给量、切削速度以及进给方向对高速铣削铝合金表面粗糙度的影响规律，对高速铣削参数以及刀具切削路径的优选具有一定的指导意义．     

螺纹切头中螺纹梳刀的运动分析

螺纹梳刀是加工螺纹一种刀具,被广泛应用于加工石油、建筑行业用的螺纹中。螺纹梳刀切头加工螺纹的最大优势在于效率高,将加工时间缩短一半以上,并且能保证工件的受力平衡,特别是应用在活动钳口螺纹的加工上。本文探索螺纹梳刀的结构特点,分析了螺纹梳刀的发展,同时在Pro/E中进行模拟加工及运动分析。     

异形零件非标螺纹的数控加工及编程研究

制作与螺纹牙形相同的单齿切削刀具,使用加工中心,编制宏程序,完成了某型船舶上异形零件非标螺纹的数控铣削加工.此加工方法和宏程序适用性较强,可在复杂零件上加工任意规格的螺纹,不受螺纹大小、形状、线数、旋向的限制.     

基于切削仿真的刀具-工件的参数化三维建模

针对金属斜角切削过程的数值模拟分析,为方便和快捷地对刀具-工件系统进行三维建模,介绍了刀具-工件的参数化几何建模的关键技术及其过程。通过建立刀具、工件的参数化模型并分别选用了合适的造型方式,应用数据库技术,采用C Builder软件完成了接口设计;在给定刀具的结构尺寸、几何角度和工件的几何尺寸以及刀具与工件的相对位置后,即可生成三维建模的过程文件,并在Marc软件环境中完成刀具-工件的三维几何建模。这样,为进一步斜角切削过程的数值模拟创造了条件。     

试论切削加工表面粗糙度影响因素及应对策略

工件表面粗糙度主要是由加工过程中刀具和零件表面间的摩擦、切屑分离时表面金属层的塑性变形及工艺系统的高频振动等原因形成的.经机械加工后的零件表面,不可能是绝对平整和光滑的,实际上存在着一定程度宏观和微观几何形状误差,一般用粗糙度值来表示,所以表面粗糙度是反映微观几何形状误差的一个指标.本文就对工件切削加工表面粗糙度影响因素进行了分析,并提出了相关应对办法,以此提高工件加工质量.     

周铣加工表面形貌仿真新算法

考虑主轴偏心，基于周铣过程中刀具切削刃上任意点与工件相对运动的轨迹方程和周铣过程几何特征，构造出可以求解周铣加工表面上任意一点形貌高度值的三维表面形貌仿真算法，并给出了相应的仿真算例。该算法无需对刀齿进行微段离散，并且不依赖于工件网格划分，加工表面上任意一点形貌高度值的计算次数等于刀具齿数，具有通用性好、运算速度快、结果准确度高的特点。     

一种基于FTS车削的微切削力模型

机械加工中的切削力模型建立对于研究工件表面形貌成型,探究切削理论有着深远的意义。在微切削加工领域,伺服车削通常用来加工自由曲面,但是考虑到尺寸效应,传统宏观领域的切削力模型无法真实地描述切削过程。针对微切削加工领域,提出了一种切削力模型,模型充分考虑了最小未成型切屑厚度,刀具切削刃钝圆以及工件对后刀面回弹引起的摩擦力。由于切削深度不同,所对应的切削原理也不同,将切削过程分为多个区域建模。当刀具切入工件后,随着切屑厚度的减小,切屑在前刀面分别经历宏观剪切、大负前角切削以及耕梨过程,而同时工件未切下的部分在后刀面的进一步作用下形成已加工表面,对应上述过程,将分为4个区域建模。最后,基于自主设计的能够精确测量两个方向切削力的快刀伺服装置(DFT-FTS)设计实验。     

刀具前角对螺纹铣刀铣削性能影响的仿真分析

为合理选择刀具前角,提高刀具使用寿命和螺纹加工效率,对某可转位螺纹铣刀铣削加工45号钢进行研究。借助金属切削工艺有限元软件AdvantEdge对铣削加工进行模拟仿真,得到加工过程中切削力和温度随时间的变化关系,对比分析了不同刀具前角对切削力和切削温度的影响,进而优化选择合理的铣刀前角,为实际螺纹铣削加工刀具前角的选择提供参考。     

PCBN刀具加工TC4钛合金的切削加工性

摘要：针对聚晶立方氮化硼（polycrystalline cubic boron nitride, PCBN）刀具材料和钛合金Ti-6Al-4V（TC4）工件材料的特点,采用单因素试验法对切削力和已加工表面粗糙度进行研究;通过扫描电子显微镜（scanning electron microscope, SEM）观察和能量分散光谱（energy dispersive analysis system,EDS）扫描分析,对PCBN高速切削钛合金TC4时的刀具损坏形态和损坏机理进行研究;采用对角正交回归试验法,求得PCBN刀具切削钛合金时的刀具寿命经验公式,并分析切削用量对刀具寿命的影响. 研究表明：PCBN高速切削钛合金时,粘结磨损、扩散磨损和脆性磨损是其主要损坏机理,在高切削速度、低进给量、低切削深度下PCBN刀具加工钛合金时的切削加工性最好,因此PCBN适用于钛合金的精加工.     

车削大螺距螺纹振动特性识别方法

车削大螺距螺纹过程中,机床、刀具和工件振动引起刀-工切削接触关系不断变化,使切削过程处于不稳定状态,已有的振动检测方法,无法揭示出大螺距螺纹车削振动的构成和影响程度.利用工件双自由度和刀具三自由度动力学模型,研究车削大螺距螺纹振动特性,提出振动响应测试和识别方法,建立振动激励判据,提取六种振动时域和频域特征参数,揭示机床主轴与刀具振动对转速、径向切深、加工余量的响应特性.结果表明,来自于机床主轴空转振动激励和刀具上的切削力高频振动激励决定了车削大螺距螺纹切削振动行为.     

对梯形螺纹加工方法的研究

梯形螺纹较之三角形螺纹,其螺距和牙型都大。而且精度高,牙型两侧表面粗糙度值较小,致使梯形螺纹车削时吃刀深,走刀快,切削余量大,切削抗力大,这就导致了梯形螺纹的车削加工难度大。     

计算机视觉在刀具状态监测中的应用

介绍了计算机视觉方法在刀具状态监测中的应用情况，主要包括基于刀具表面图像，基于工件表面图像和基于切屑图像的三类监测方法。基于刀具表面图像的视觉监测方法，直接摄取刀上磨破损部位的图像，具有判断准确的特点，但难以在切削过程中实现监测。基于工件表面图像的视觉监测方法，由于工件的高速旋转时，难以获取工件表面的清晰图像，也不宜用于切削过程监测。基于切屑图像的视觉接监测方法，可以克服前两种方法的缺点，是一种有发展前途的新方法。     

可控电解珩磨加工的电流控制技术及金属去除规律的研究

研究了以微机实时控制电解珩磨过程中工件表面的电解电场强度,从而调控各点的金属去除速度,获得工件要求的几何形状精度的新加工方法（可控电解珩磨）．该方法在降低工件表面粗糙度的同时,还具有纠正工件几何形状误差的能力,尤其适用于高精度复杂形状工件和难加工金属材料的精密加工．本研究采用不完全微分算法实现电解电流的闭环控制,并且应用人工神经网络技术建立了系统的施电模型．实验结果表明,该方法可获得满意的加工精度．     

柱形棒铣刀铣削锥形螺杆的切削形面产生机理

为了采用柱形棒铣刀实现几何形状较复杂部件螺杆挤出副的高精度铣削加工,根据刀具与工件的空间几何关系,利用柱形刀具截面与工件的实际切削点建立数学模型.经过理论分析推导出在开槽和精加工时由柱形棒铣刀所铣削的实际螺旋形面,说明了其为近似倒锥形而非圆柱形,进而提出了由反求计算校正铣刀摆角的方法,并通过实际试切实验验证了理论分析的正确性.该方法可用于实际切削加工前的计算,以正确确定刀具摆角,有效提高锥形螺杆曲面的加工精度和效率.     

刀具的切削刃结构和立铣刀的数学模型研究

利用微分几何的基本原理 ,研究复杂形状刀具的建模方法 ,建立了立铣刀类刀具的数学模型 ,并分析了刀刃螺旋角的物理意义、作用和通用数学模型 ;研究了球面上、锥面上、圆弧面上等螺旋角切削刃螺旋线的数学模型。为复杂形状刀具的设计、数控加工及检验提供了理论方法和依据。     

车削加工表面形貌仿真算法

利用图形矩阵变换和矢量运算法则，开发了车削加工中刀具切削刃上任意切削点相对于工件运动的轨迹方程，并创建出一种基于工件和刀具网格划分的三维表面形貌仿真算法．