刀具磨损寿命分布规律的现场验证

通过对数控机床加工情况的现场调查，验证了关于刀具磨损寿命分布规律的研究成果，分析了刀具可靠性对切削加工过程的影响，建立了应根据刀具的可靠性来决定换刀间隔和切削用量，并提出了提高刀具可靠性的具体措施。     

氧化铝基陶瓷刀具切削可靠性研究——基于磨损的刀具可靠性

以氧化铝基陶瓷刀具磨损寿命的随机特性分析为基础,提出并验证了基于磨损的陶瓷刀具可靠性的理论模型。结果表明：其磨损寿命很好地服从对数正态分布;可以用刀具磨损寿命变异系数来评价基于磨损的氧化铝基陶瓷刀具的切削可靠性。     

氧化铝基陶瓷刀切削可靠性研究：基于磨损的刀具可靠性

以氧化铝基陶瓷刀具磨损寿命的随机特性分析为基础,提出并验证了基于磨损的陶瓷刀具可靠性的理论模型。结果表明：其磨损寿命很好地服从对数正态分布;可以用刀具磨损寿命变异系数来评价基于磨损的氧化名基陶瓷刀具的切削可靠性。     

陶瓷刀具的磨损寿命可靠性

在连续切削的条件下，Ａｌ２Ｏ３基陶瓷刀具的失效形式是以磨粒磨损为主的磨损失效，其磨损寿命服从对数正态分布。提出了利用 Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ方法同切削试验相结合的方法计算Ａｌ２Ｏ３基陶瓷刀具磨损寿命的经典可靠度与模糊可靠度。结果表明刀具材料的断裂韧度对两种可靠度的影响都较为明显，因而可以利用断裂韧度来估算磨损寿命可靠度。模糊可靠度的计算结果更为合理。     

湿式超声振动切削时刀具磨损与寿命的试验研究

超声振动切削工业用特软材料,即使用细晶粒的硬质合金刀片,不加切削液时,刀具寿命提高的程度并不显著。为此,本文介绍了采用加切削液的湿式振切方式。经试验知,在本文条件下以采用低粘度的2号主轴油为佳,如取较大的刀具振幅(A)与较低的切削速度(V),可使湿式超声振切时刀具寿命有明显的提高。本文还探讨了超声振切时,切削液通过动态润湿、泵吸与油楔等作用方式,对刀—屑、刀—工界面起到了显著的缓冲与减阻作用。     

刀具在高速切削时的磨损机理研究

分析了高速切削时刀具的磨损形态,综述了典型高速切削刀具材料在高速切削时的磨损机理,讨论了高速切削铸铁时,陶瓷刀具、金属陶瓷刀具的磨损寿命.     

刀具磨损在线检测及刀具寿命实时跟踪技术在FMS中应用

刀具磨损在线检测和刀具寿命实时跟踪是柔性制造系统(FMS)的关键技术之一,通过分析刀具磨损在线检测原理,形成了适合于FMS刀具磨损检测的方案和具体实施办法,通过探讨刀具寿命的主要影响因素,提出了使用雷尼绍NC4非接触式刀具磨损检测系统进行刀具寿命监控的措施,在此基础上,开发了刀具寿命跟踪管理系统。研究成果提高了刀具磨损检测和刀具寿命管理的准确性与控制效率,有效提升了FMS工件加工合格率和加工精度。     

高速切削刀具磨损寿命的研究

分析了高速切削时刀具的磨损形态 ,综述了各种高速切削刀具材料 (包括陶瓷刀具、立方氮化硼刀具、金刚石刀具、金属陶瓷刀具和涂层刀具 )高速切削时的磨损机理 ,讨论了高速切削铸铁、淬硬钢和镍基合金时刀具的磨损寿命。     

基于刀具可靠性的最大生产率优化模型研究

在刀具寿命分布参数神经网络预报技术的基础上，建立基于刀具可靠性的最大生产率优化模型，提出实用的优化方法，根据新的优化模型，以最大生产率为目标函数可以对不同换刀方式下切削用量和换刀间隔进行宽范围优化。对自动化切削加工实例的优化结果表明，新的优化模型适合于自动化切削加工过程的优化。     

涂层刀具磨损形态分析

涂层刀具具有优良的切削性能,得到了迅速的推广使用。通过切削试验,验证了涂层刀具优良的切削性能,用扫描电镜（ＳＥＭ）观察了涂层刀具的的磨损形态,分析了涂层刀具的磨损机理,阐明了涂层刀具的主要失效形式。     

STOCHASTIC OBJECT-ORIENTED PETRI NETS （SOPNS） AND ITS APPLICATION IN MODELING OF MANUFACTURING SYSTEM RELIABILITY

Object-oriented Petri nets (OPNs) is extended into stochastic object-oriented Petri nets (SOPNs) by associating the OPN of an object with stochastic transitions and introducing stochastic places. The stochastic transition of the SOPNs of a production resources can be used to model its reliability, while the SOPN of a production resource can describe its performance with reliability considered. The SOPN model of a case production system is built to illustrate the relationship between the system's performances and the failures of individual production resources.     

“服役条件—持久强度”(SCRI)干涉模型及其在持久寿命可靠性预测中的应用

对于高温构件持久寿命的可靠性预测而言,材料持久性能的分散以及服役条件如温度和应力的波动对可靠性评估结果有直接的影响。文中提出基于Z参数的"服役条件—持久强度"干涉模型("service condition-creep rupture prop-erty"interference model,SCRI模型)用于高温材料持久寿命的可靠性预测。利用Z参数方法,高温材料持久强度的分散性服从正态分布,而服役温度和应力波动造成的服役条件的分布可以用MonteCarlo方法模拟获得,从而实现在考虑性能数据分散性以及服役条件波动性的情况下材料持久寿命的可靠性分析。文中提出的干涉模型为高温蠕变持久寿命的可靠性评估提供新的思路和方法。     

高速铣削航空铝合金7050-T7451时刀具的磨损破损

分析涂层硬质合金刀具高速铣削航空铝合金7050-T7451时的磨损、破损形态,通过正交试验研究了高速铣削航空铝合金的铣削力及其变化规律,提出模拟高速铣削刀具裂纹萌生的脉冲激光热冲击试验方法,研究铣削力和热应力在刀具磨损、破损过程中的不同作用.试验和理论分析证明:高速铣削航空铝合金7050-T7451时,热应力使刀具萌生裂纹,裂纹在热应力和机械应力综合作用下扩展.研究刀具失效机理,证明:高速铣削航空铝合金时,粘结磨损和扩散磨损是主要磨损机理.提出通过提高切削系统稳定性和优化切削参数,可以有效降低机械应力对刀具的冲击作用,并在生产现场收到良好的效果.     

面向绿色制造的机床设备选择模型及其应用

机床设备优化选择是改善企业零件加工过程绿色性的有效途径之一。综合考虑资源消耗和环境影响,建立了一种面向绿色制造的机床设备选择目标分解参考体系;对机床设备选择问题进行了三级分类和数学描述;针对具有代表性的零件单个特征的机床设备选择问题,建立了多目标优化决策模型,并将灰色关联分析法和层次分析法结合,应用于上述模型的求解。案例分析验证了所提出模型和方法的可行性和有效性。     

数控车床中车刀磨损量的在线获取方法

介绍了一种在线估算数控车床上车刀磨损量的方法。该方法通过实时采样切削过程中切削力的变化,并考虑切削用量,利用具有变因子BP学习算法和前馈感知器型神经网络,在线提取车刀的磨损信息。该方法利用一个静态神经网络和一个动态神经网络构成一个估计系统,动态神经网络用来估算车刀磨损量,静态神经网络为动态网络提供学习信息,从而保证在切削参数和切削条件变化时系统输出的准确性。     

系统可靠性灵敏度分析方法及其应用研究

基于已有的单个失效模式可靠性灵敏度分析,建立多模式串、并联系统失效概率对基本变量分布参数的灵敏度分析方法,着重研究多模式并联系统可靠性灵敏度分析的近似方法.该方法以数字模拟为基础,根据样本点对系统失效概率的贡献,对计算失效概率的所有样本点进行筛选,并由筛选出的样本点线性回归模拟并联系统失效域,得到等价的单个线性极限状态方程,从而将多模式并联系统的可靠性灵敏度分析等价转换为单个模式的灵敏度分析.对于多模式串联系统的可靠性灵敏度分析,文中采用的方法是将串联系统的失效概率精确转换成单个模式失效概率与多个模式并联系统失效概率的代数和,然后逐项进行灵敏度分析,进而得到串联系统的可靠性灵敏度.对于结构系统的极限状态方程含有复杂综合随机变量的灵敏度分析问题,提出一种基于二次回归分析的近似处理方法,通过推导的综合随机变量分布参数对基本变量分布参数的偏导数公式和复合函数求导法则,最终得到复杂多模式系统失效概率对基本变量分布参数的灵敏度.文中用理论数值算例验证所提算法的精度与可行性,并将所提方法推广应用到工程算例中,验证其工程应用价值.     

高温自润滑陶瓷刀具材料及其切削性能的研究

以TiB2为添加剂,Al2O3为基体,制备了Al2O3/TiB2陶瓷刀具材料。以该陶瓷刀具对淬硬钢进行高速干切削试验,利用其在切削高温作用下的摩擦化学反应,在刀具材料表面原位生成具有润滑作用的反应膜,从而实现Al2O3/TiB2陶瓷刀具材料本身的高温自润滑。研究了Al2O3/TiB2陶瓷刀具在切削高温作用下刀具表面的摩擦化学反应机理,分析了刀具表面自润滑膜的组成结构。结果表明：Al2O3/TiB2陶瓷刀具在干切削淬硬钢时,当切削速度大于120 m/min时,开始表现出高温自润滑性能。自润滑膜的组成为Al2O3/TiB2陶瓷刀具中TiB2的氧化产物,它能在刀具表面起到固体润滑剂的作用,进而降低前刀面的摩擦因数,减轻刀具的粘着磨损,提高刀具的耐磨性能,具有良好的减摩和抗磨作用。     

基于进化神经网络的电火花铣削加工电极损耗预测

针对电火花铣削加工的时变非线性特性,提出基于神经网络的电火花铣削加工电极损耗预测模型,利用该网络预测加工速度和工具的相对损耗,从而可在加工中实时计算出工具实际损耗量,为实现电极损耗的在线动态补偿打下基础。针对神经网络传统训练算法-BP算法的不足,提出了一种自适应调节变异率和变异量的进化算法来优化网络权值和网络结构,提高了网络的逼近精度和进化速度。     

基于动态树理论的刀具磨损监测技术

提出了基于动态树理论的刀具磨损监测方法,通过相关系数法提取传感器信号与刀具磨损最相关的几组特征,并采用具有局部记忆的B样条模糊神经网络建立刀具磨损量与声发射信号、切削力信号和振动信号特征之间的非线性映射关系,构造了任意加工条件下的刀具磨损监测系统,刀具磨损的识别结果由集成神经网络输出。试验结果表明,基于此方法构建的刀具磨损监测系统具有精度高、可靠度强、增殖性好和在线识别速度快等优点,值得工业推广。