工件夹紧力对动态特性的影响研究

薄壁工件由于其自身在单方向上刚度较低而容易诱发颤振,另一方面相向对于刚性较好的工件,薄壁工件在加工过程中动态特性受作用在其上的夹具夹紧力的影响更加显著。本文为了对夹具加紧力对铣削系统稳定性进行研究,设计了一个单方向上柔度相对较大的工字梁工件模型,使用激振器测试得到了工件在大柔度方向上的模态特性,分别在固定激振力而正压力变化和固定正压力改变激振力情况下工件结构的模态特性的变化特征,对于测试得到的数据中体现的模态参数的变化进行了讨论,对于今后更为深入研究具有一定帮助。     

铣削系统动态特性的试验研究及有限元仿真分析

为了抑制铣削强迫振动的发生,研究了由主轴、刀柄和刀具组成的旋转系统的动态特性。以东昱精机CMV-850A型数控加工中心的旋转系统为研究对象,采用锤击法进行模态分析,利用LMS Test.lab软件拟合模态数据,得到该系统的频响函数及固有频率。在ABAQUS软件中进行动力学仿真分析,比较两种方法获得的系统固有频率和动态响应,验证所建立的动力学仿真模型的准确性。研究表明,拟合的频响函数是可信的,建立的有限元模型能准确模拟铣削系统的动态特性。     

如何预测大型设计机床的动态特性

本文对大型机床动态特性的研究进行了尝试，着重研究了由ＣＷ６１１００Ｂ车床改装成螺杆钻具数控铣床的动态特性，通过开展这方面科研工作，将为我国大型机床设计前，如何进行动态特性预测提供一些有益的经验。     

铣削参数对玻璃纤维复合材料铣削力的影响研究

针对玻璃纤维增强复合材料(GFRP)进行铣削力研究,以切削参数(主轴转速、进给速度、进给量)为自变量进行L_(27)(3~(13))正交试验,分析其对GFRP铣削力的影响。试验表明,铣削力随进给速度、铣削深度的增大而增大,随主轴转速的增大而减小。对铣削力做多元回归分析,建立相关数学模型并通过显著性分析验证其合理性,有助于分析切削参数对铣削力的影响规律。     

高速面铣加工的动态铣削力和刀具振动研究

基于力学式切削力预测方法建立了面铣刀动态铣削模型,该模型充分考虑切削厚度、刀具前角和刀具后刀面磨损对铣削力的影响.在Matlab/Simulink环境下,进行了动态铣削力和刀具振动仿真及其频谱分析,并根据仿真结果对转速、齿数、刀具磨损量等影响因素进行了分析验证,该模型有利于揭示各切削参数对动态铣削力和刀具振动的影响规律,从而为实现切削加工参数优化提供理论支持.     

螺旋钻铤机床铣头箱动态特性分析

螺旋钻铤是石油钻采行业中常用的重要钻具,其细长的圆柱外表面上有三条均匀分布的螺旋槽,螺旋槽的加工精度直接影响着螺旋钻铤的工作性能。螺旋钻铤机床是采用三盘铣刀同时铣削螺旋钻铤三个螺旋槽的专用加工机床,通过多轴联动一次铣削成形钻铤工件,提高了螺旋钻铤螺旋槽的加工精度和加工效率。三盘铣刀切削刃对工艺系统的共同作用,使得机床铣头箱部件的动态特性问题更为突出。建立了螺旋钻铤机床铣头箱的理论分析模型,应用有限元方法对铣头箱进行了动态特性分析,求解了铣头箱的前4阶模态频率,得到了各阶振型,并计算了机床切削时铣刀的工作频率。研究结果表明该铣头箱体的各阶固有频率都避开了铣刀的激振频率,因此钻铤螺旋槽在加工过程中具有良好的切削稳定性。     

螺旋钻铤机床铣头箱动态特性分析

螺旋钻铤是石油钻采行业中常用的重要钻具,其细长的圆柱外表面上有三条均匀分布的螺旋槽,螺旋槽的加工精度直接影响着螺旋钻铤的工作性能。螺旋钻铤机床是采用三盘铣刀同时铣削螺旋钻铤三个螺旋槽的专用加工机床,通过多轴联动一次铣削成形钻铤工件,提高了螺旋钻铤螺旋槽的加工精度和加工效率。三盘铣刀切削刃对工艺系统的共同作用,使得机床铣头箱部件的动态特性问题更为突出。建立了螺旋钻铤机床铣头箱的理论分析模型,应用有限元方法对铣头箱进行了动态特性分析,求解了铣头箱的前4阶模态频率,得到了各阶振型,并计算了机床切削时铣刀的工作频率。研究结果表明该铣头箱体的各阶固有频率都避开了铣刀的激振频率,因此钻铤螺旋槽在加工过程中具有良好的切削稳定性。     

铣削力模型的频域特性研究

根据铣刀刀齿渐进磨损过程中切削力信号的变化特点 ,分析了切削力与刀齿后刀面磨损带面积 (AVB)间模型的频域统计特性 ,提取了反映刀具磨损状态的频域统计原始特征参数并进行了相关试验研究     

6061铝合金球头铣刀铣削力模型的实验研究

根据4因素4水平法正交实验法设计实验方案,运用正交回归分析方法建立了球头铣刀切削力经验公式,对该回归方程和系数进行显著性检验,并通过铣削实验.验证所求公式的准确性.文中利用试验方法分析了铣削用量与铣削力的相互关系,为进一步优选铣削用量和薄壁件变形分析奠定了扎实的基础.     

圆周铣削加工动态和静态铣削力MATLAB仿真分析研究

基于圆周立铣刀在铣削加工中静态和动态切削力分布对工件尺寸精度有较大影响的现状,对静态和动态铣削力模型进行建模研究,建立有效铣削力分布预测仿真,并对静态和动态铣削力仿真结果进行对比分析,研究结果表明在铣削过程中动态铣削力分布对工件已加工部分的尺寸精度预测较静态铣削力预测有较大优势,通过改变刀具齿数、进给速度、径向切深3个...     

淬硬碳素工具钢高速铣削力试验研究

对淬硬碳素工具钢T10进行了高速铣削试验,研究了铣削速度、铣削深度、铣削宽度、进给速度对铣削力的影响。结果表明：铣削力随着铣削速度的增加先增大后减小;铣削力随着铣削深度的增大而增大,且变化明显;铣削力分别随着进给速度和铣削宽度的增大而增大,但变化不明显。     

球头铣刀刀具姿态对铣削力影响的试验研究

试验研究了球头铣刀在不同刀具姿态下的铣削力影响规律,结果表明在采用球头铣刀进行铣削加工时,为了得到较小的铣削力,适宜采用前倾角+15°,侧倾角+15°这种刀具姿态.     

基于刀具磨损映射关系的微细铣削力理论建模与试验研究

微细铣削加工过程中,刀具直径小且磨损较快,刀具磨损对微细铣削力有着明显的非线性影响,同时刀具跳动又对刀具每齿的磨损表现出不同的影响效应,这些影响因素会导致加工过程的不稳定性和精度。然而,目前缺乏考虑具有刀具跳动和磨损效应的通用微细铣削力模型,研究了刀具跳动与刀具每齿磨损量之间的变化规律,提出了一种同时包括刀具跳动和刀具磨损效应的新型的微细铣削力模型。该模型中,根据刀具每齿磨损量与切削位置的几何关系,改进了瞬时切削厚度模型,基于不同切削刃所对应的受力情况,同时将刀具直径方向上磨损变化量与力模型系数相关联,从而来提高力模型的精确度。最后,通过不同铣削参数下的铣削试验,论证了所提出模型的准确性和有效性。利用所提出的模型,可以通过监测铣削力的大小来辨别刀具尺寸是否在可持续铣削的范围内,从而提高微铣削的加工精度和效率。     

涂层刀具高速铣削碳纤维复合材料的铣削力研究

由于碳纤维复合材料(CFRP)的各向异性,纤维的铺层方向对其整体性能有重要的影响。本文采用斜角自由切削方法对具有12种不同纤维方向的T800、T700和T300碳纤维复合材料的切削力进行了试验研究,得出了CFRP单向层合板在不同基体类型和不同纤维方向下切削力的变化规律,并分析了纤维结构对切削力的影响机理。结果表明:基体类型对切削力的影响均匀稳定,无方向性;纤维方向对切削力的影响具有显著的方向性,对切削力影响的强弱关系为F_XF_ZF_Y。     

刀具几何参数对钛合金铣削力和表面完整性的影响

针对TC18钛合金铣削过程,采用正交试验研究了硬质合金刀具几何参数对铣削力和表面完整性的影响,建立了铣削力经验模型,并分析了铣削力对刀具前角、后角和螺旋角的绝对灵敏度和相对灵敏度;采用田口法分析了刀具几何参数对表面粗糙度和表面残余应力的影响。结果表明：大前角、小后角、大螺旋角的条件下铣削力较小,铣削力对刀具螺旋角的变化最敏感,对后角次之,对前角最不敏感;铣削表面均为残余压应力,刀具螺旋角对表面粗糙度的影响显著,刀具后角对表面残余应力的影响显著。     

小型数控微细铣床的研制及铣削试验研究

总结了现有微小零件加工技术的局限性,阐述了微细铣削加工的优势,并自主构建了一台适于微小零件制造的小型三轴数控微细铣床,铣床本体尺寸为400mm×400mm×260mm,工作空间为50mm×50mm×50mm。介绍了组成微细铣床的六大子系统的性能,对微细铣床系统进行精度测试,该铣床的定位精度达到1μm,满足微细铣削加工的精度要求。使用硬铝LY12进行微直槽及薄壁、微同心圆槽的铣削加工试验。加工试验结果显示:该微细铣床已经具备加工介观尺度的高深宽比微小零件的能力。     

五轴端铣摆线齿轮刀具轨迹规划及试验研究

提出以端面铣刀代替球面铣刀端铣摆线齿轮齿廓的加工方法。利用前倾角和侧倾角分别解决端铣刀局部干涉与刀杆碰撞干涉问题的方法,得出无干涉加工摆线齿轮刀轴前倾角的计算公式。建立端铣摆线齿轮的几何模型和五轴数控仿真模型,获得其无干涉刀具轨迹。利用五轴联动立式加工中心实现摆线齿轮的高速端铣加工,得到精加工的摆线齿轮样件,并对精加工的摆线齿轮齿廓的精度和表面粗糙度进行了测量和分析。该摆线齿轮样件的最大偏差值为0.051 mm,最小偏差值为-0.085 0 mm,所测齿廓表面粗糙度的平均值Ra为0.504 6μm。研究结果表明:高速端铣摆线齿轮的加工方法可以达到磨削摆线齿轮的加工精度,实现了摆线齿轮加工的"以铣代磨"。     

微细铣削刀具的磨损机理实验

微小型元件在各种领域中都起着至关重要的作用,其加工过程就显得尤为重要。本文以高速微细铣削实验为基础,研究了微细铣削过程中刀具磨损的机理。验证了切削用量三要素中的切削速度这一单一要素的改变对刀具磨损产生的影响,根据实际实验获得的数据和现象进行分析,并得出结论:高速微铣削过程中,在不改变其他条件下,一定范围内切削速度对刀具的影响符合传统加工的规律,即切削速度越大,刀具磨损得越严重,刀具的寿命越短,而超过这一速度的上限值,刀具磨损就相当大。     

大径向铣削高温合金GH3039切削力试验研究

针对高温合金材料GH3039切削加工性差的特点,设计了大径向铣削力加工试验,测量了切削过程中的切削力。利用最小二乘法对试验数据进行了回归分析,建立了切削力的经验模型,得出了切削参数对切削力的影响规律,为优化切削参数、研究刀片磨损机理提供了参考数据。     

PVD涂层刀具铣削大理石切削力研究

利用正交设计进行PVD涂层刀具铣削大理石试验,研究切削参数对加工过程中切削力的影响。通过测力仪测得切削力信号,分析信号幅值波动原因。根据试验结果,讨论单一切削参数对切削力的影响趋势。采用最小二乘法原理建立了切削力预测模型,综合分析了切削速度、进给量及切削深度对切削力变化的贡献。探讨切削力出现尖点现象的原因,对预测模型修正并作F检验具有较高的显著性。结果表明,切削深度对切削力的影响最大,切削深度增加导致切削力呈升高趋势;切削速度是影响切削力的次要因素,随着切削速度的提高切削力呈减小趋势;进给量对切削力影响最小,其增大使切削力缓慢变大。