直线电动机在数控机床中的应用

简要阐述了直线电动机驱动相对于传统数控机床进给驱动的优点,分析了直线电动机在数控机床应用中存在的一些特殊问题,介绍了直线电动机在高速加工、异形截面加工等方面的应用,列举了在高速进给驱动系统中的典型应用事例,并对直线电动机在数控机床中的应用前景进行了展望。     

高速数控车床进给系统切削运动平稳性分析

高速数控车床的进给系统是其重要部件,其切削运动平稳性对产品的加工质量影响非常突出.分析了高速数控车床进给系统切削力,应用ADAMS软件建立了高速数控车床进给系统刚体和柔性体结合的动力学虚拟样机,为了提高分析效率,对高速数控车床进给系统原始设计进行了简化,这些简化均不会对整体应力分布有明显影响.通过仿真分析,得到了高速进给系统X向进给平台质心的X、Y、Z三个方向运动轨迹的误差曲线,仿真结果验证了所设计的高速车床进给系统达到了要求,为高速数控车床进给系统的设计提供了依据.     

直线电机及其在高速精密机床上的应用

直线电机直接驱动方式是高速精密机床进给系统的一种理想驱动方式。介绍直线电机的工作原理,高速精密加工对机床进给系统的要求,以及直线电机在高速精密机床上应用所具备的优点与存在的问题。     

高速数控机床机械性能仿真分析与研究

建立了滚珠丝杠进给系统仿真参数的同时建立了伺服闭环控制模型,并在此基础上对加工中直线切削和圆周运动存在的各种偏差进行了仿真分析,提出了在高速加工中有效减小滚珠丝杠进给系统弹性变形的措施。     

高速装备前瞻自适应速度优化算法

为了实现高速加工中进给速度的高速衔接,避免因加速度突变导致对数控设备的冲击,提出了一种基于插补前S曲线加减速的前瞻自适应速度优化算法。该算法能够根据加工段的过渡情况自动调节预读段数。以进给速度最大化为目标,在预读段衔接进给速度限制和加工过程平滑减速的约束条件下,根据离散化S曲线加减速规律求解最优衔接进给速度。将求得的最优衔接进给速度作为相应加工段的实际末速度,来实现加工段的速度控制。给出了该算法在高速数控系统中的实现方法,并在管切割数控系统中得到了应用。实验结果表明,该算法能够实现进给速度的高速、平滑衔接,满足高速加工的要求。     

高速数控机床三种进给系统的分析与评价

本文在明确了高速加工对机床进给系统的要求的基础上，讨论和比较分析了滚珠丝杠、直线电机和并联虚拟轴机构等三种高速进给方式的性能、特点、存在问题及其解决办法，指出了它们各自的适用范围和应用前景。     

不同指令轨迹条件下滚珠丝杠进给系统运动精度特性研究

滚珠丝杠进给系统是高档数控机床重要部件,其运动精度决定了多轴联动加工机床的加工精度,在高速、高精度滚珠丝杠进给系统中,其指令轨迹参数是影响运动精度的重要因素。基于Simulink和Simscape搭建滚珠丝杠进给系统半物理机电耦合仿真模型,考虑不同指令轨迹参数,开展运动精度仿真及分析。结果显示,指令轨迹的位置、速度和加速度等参数对滚珠丝杠进给系统运动精度有重要影响,因此,在多轴联动加工机床中,合理规划进给系统轨迹参数对于提高其运动精度具有重要意义。     

高速加工机床的合理选用

高速加工机床在国内巳得到越来越广泛的应用，但如何在众多的品牌中选择满足需求的机床，仍然是个费时耗力的问题。文章通过大量的图表和数据。主要从主轴系统、进给系统、机床结构、温控系统、冷却系统、CNC控制系统和刀具系统等方面对常见型号高速加工机床的合理化选用进行了分析，并总结了选购高速加工机床的基本原则。     

高速数控加工技术及应用

阐述高速数控加工技术,分析了提高进给速度与加速度的方法以及高速数控加工对数控系统与机床的要求。应用高速数控加工实例,论述模具高速加工中的问题与基本要求。     

高速加工机床及其关键技术

介绍了高速加工机床的发展现状。对高速机床的几个主要关键技术—高速主轴单元、高速主轴支撑轴承、直线电机进给驱动系统、高速机床控制系统以及高速加工刀具进行了讨论。     

高速切削加工的排屑

机械加工中高速切削加工是集高效、优质、低耗于一身的先进制造技术.其切削速度、进给速度相对于传统的切削加工,以级数级提高,切削机理也发生了根本的变化.与传统切削加工相比,高速切削加工发生了本质性的飞跃,在常规切削加工中备受困扰的一系列问题,通过高速切削加工的应用得到了解决,但仍有一些问题,如切屑的排除,在高速加工技术的应...     

基础装备制造及高档集成数控机床研究进展

为解决航空航天制造领域面临的关键问题以及提高机床行业的服务能力,机床行业提出建设航空航天制造领域高档数控机床创新能力平台。总结了创新平台的基础装备制造及高档数控机床的四个方面研究进展,包括电主轴单元技术（高速主轴刀柄刀具系统动力分析、数字化仿真和样机模态验证分析）、机床设计（直线轴进给系统刚柔耦合机电耦合动力学、多轴联动与高速五坐标混联加工装备、摆动/回转进给系统的机电耦合动力学模型验证分析、MTC1000镗铣磨复合加工中心结构创新设计）、机床控制（高速启停残留振动抑制技术验证分析）和机床验证（航空航天结构件高速加工现场的数据采集、映射与存储技术分析）。最后展望了基础装备制造和高档数控机床的发展方向。     

高速切削加工的应用

机械加工中高速切削加工作为一项先进制造技术,是集高效、优质、低耗于一身的先进制造技术.其切削速度、进给速度相对于传统的切削加工,以级数提高,切削机理也发生了根本的变化.与传统切削加工相比,高速切削加工发生了本质性的飞跃,在常规切削加工中备受困扰的一系列问题,通过高速切削加工的应用得到了解决.     

高速切削温度动态变化规律的数值模拟

切削温度与刀具磨损、工件加工表面完整性及加工精度密切相关,其变化规律反映出高速切削过程本质的重要方面。本文应用数值模拟,对高速切削加工过程中切屑、工件和刀具三方面的温度随切削速度、进给量、切削深度的动态变化进行了研究,探讨了其变化规律,其结论有助于优化高速切削工艺及建立高速切削数据库。     

基于高速切削CAM编程问题及对策探析

对高速切削加工的重点关键技术进行分析,指出材料去除的方法、切削刀具的选择与使用,以及高速加工编程会对高速切削产生直接的影响。要实现高速切削这些关键问题需要突破,在对关键技术研究的基础上,针对高速切削CAM编程中存在的加工对象信息不完整性、CAM系统自身存在的问题以及CAD与CAM的连接等问题进行深入剖析并给出相应的对策,为高速切削提供理论基础。     

Some Observations of the Chip Formation Process and the White Layer Formation in High Speed Milling of Hardened Steel

With the advent of recent advances in machine tools design (main spindle, feed drives, etc.), high-speed milling has become a cost-effective manufacturing process to produce products with high surface quality, low variations in the machined surface characteristics, and excellent dimensional accuracy. In taking into account the most obvious advantages of high-speed machining over conventional machining, a key issue is to identify the effective range of cutting speed that corresponds to high-speed machining producing improved machining performance. The simple reason for this is the fact that machining performance improves when entering the high-speed region but, large increase in cutting speed is not cost-effective due to rapidly increasing tool-wear rates and high power consumption. In order to address this issue requiring a trade-off, an attempt has been made in this paper by formulating an approximate procedure which is based on the analysis of chip-formation mechanisms and a chip-shape analysis, together with the use of metallographic methods. This procedure includes fundamental understanding of the well-known phenomena of white layer formation during the high-speed machining of hardened steels. Essentially, the white layer generated on a machined surface represents a surface defect. Therefore, it is necessary to determine the factors influencing its generation and its prevalent characteristics. There is lack of knowledge in this area, which tends to present the influence of the white layer on the surface integrity and performance of the machined part as a function of machining conditions. This article provides a basis for the determination of the optimal range of cutting speeds and feed rates in high-speed milling of hardened steels ensuring minimized influence of the white layer on the workpiece quality and machined surface integrity.     

Some Observations of the Chip Formation Process and the White Layer Formation in High Speed Milling of Hardened Steel

Abstract

With the advent of recent advances in machine tools design (main spindle, feed drives, etc.), high-speed milling has become a cost-effective manufacturing process to produce products with high surface quality, low variations in the machined surface characteristics, and excellent dimensional accuracy. In taking into account the most obvious advantages of high-speed machining over conventional machining, a key issue is to identify the effective range of cutting speed that corresponds to high-speed machining producing improved machining performance. The simple reason for this is the fact that machining performance improves when entering the high-speed region but, large increase in cutting speed is not cost-effective due to rapidly increasing tool-wear rates and high power consumption. In order to address this issue requiring a trade-off, an attempt has been made in this paper by formulating an approximate procedure which is based on the analysis of chip-formation mechanisms and a chip-shape analysis, together with the use of metallographic methods. This procedure includes fundamental understanding of the well-known phenomena of white layer formation during the high-speed machining of hardened steels. Essentially, the white layer generated on a machined surface represents a surface defect. Therefore, it is necessary to determine the factors influencing its generation and its prevalent characteristics. There is lack of knowledge in this area, which tends to present the influence of the white layer on the surface integrity and performance of the machined part as a function of machining conditions. This article provides a basis for the determination of the optimal range of cutting speeds and feed rates in high-speed milling of hardened steels ensuring minimized influence of the white layer on the workpiece quality and machined surface integrity.     

高速切削工艺参数优化模型研究及发展趋势

工艺参数优化是高速切削应用研究中一项重要的关键技术,由于高速切削的线速度急剧升高,高速切削工艺参数优化具有不同于普通切削的复杂性。文中总结了近年来国内外关于高速切削参数优化的最新研究成果,从优化模型和优化方法两个方面分析了参数优化研究中值得关注的问题,并进一步指出高速切削参数优化的未来发展趋势。     

高速切削加工关键技术及发展方向

高速切削加工技术作为先进实用的制造技术,正成为切削加工的主流,具有强大的生命力和广阔的应用前景.以高切削速度、高进给速度、高加工精度和优良的加工表面质量为主要特征的高速切削加工技术具有不同于传统切削加工技术的加工机理和应用优势.主要介绍高速切削加工的优越性、关键技术、高速切削机理及现状,展望高速切削加工技术未来的发展方向.