变曲率型材数控滚弯加工的实现

分析了Z形框滚弯成形的工艺过程.用MATLAB编写了数据转化程序,完成了变曲率零件从型值点的曲率半径到机床控制坐标的转换.基于数据转化程序的计算结果,编制了Z形型材变曲率零件数控加工程序.实现了变曲率零件的数控滚弯加工.并分析了实际零件的加工误差.     

2099铝锂合金型材的变曲率滚弯工艺

2099铝锂合金变曲率2型材是我国自主研制的大型客机C919的重要桁架零件,其轮廓曲率不断变化,依靠传统经验式的滚弯方法很难成形该种零件。为此,提出了有限元数值分析的方法对2型材的等曲率滚弯过程进行了仿真,得出了其滚弯成形规律和回弹规律。依据滚弯成形规律,采用分段等曲率滚弯的方法进行了变曲率型材滚弯有限元模拟,确定了变曲率型材滚弯中各分段的左右滚轮抬升量。根据变曲率型材滚弯模拟结果进行了型材的变曲率滚弯工艺试验。结果表明,型材贴模效果较好,轮廓误差仅为0.5mm,满足设计要求,模拟结果与试验结果一致性较好。     

型材滚弯及其在线检测系统

根据现场需要，在调研的基础上，依据塑性变形理论，提出了利用滚弯加工使槽钢成型，并通过数控实现曲率在线测量和控制的新方法，具有结构简单，通用性好，实用性强等优点。     

飞机Z形型材滚弯回弹实验与研究

通过飞机Z形型材滚弯回弹的研究,分析了影响飞机Z形型材滚弯回弹的因素。实验证明:板料弯曲的平剖面假设理论、中性层理论对型材零件同样适应。研究结果表明:随着弯曲半径的增大,回弹半径也增大;回弹半径随型材厚度的增大而减小;屈服应力愈高、应变刚模量D值愈大,滚弯回弹愈大;自由弯曲回弹量大,校正弯曲回弹量小;形状复杂、相互牵扯多回弹量小;冷作硬化后回弹量大。     

2099-T83铝锂合金型材四轴滚弯的斜弯曲控制研究

2099-T83铝锂合金2形型材是大型客机C919中后机身重要桁架零件,四轴滚弯成形是加工此类零件的主要方法。由于铝锂合金比强度大,同时2形型材结构的非对称,相比于普通铝合金型材,铝锂合金2形型材滚弯成形中极易产生斜弯曲。为此,利用有限元软件ABAQUS对2形型材的四轴滚弯过程进行了模拟,分别研究了滚轮间隙、下滚轮与型材之间竖直方向预留间隙、左右滚轮X方向移动量对2形型材四轴滚弯中斜弯曲的影响,确定了最佳滚弯工艺参数。基于最佳滚弯工艺参数进行了滚弯工艺试验。结果表明,采用滚轮间隙0.2 mm、下滚轮与型材之间竖直方向预留间隙0.3 mm、左右滚轮X正方向移动量1.5 mm时能有效解决2形型材滚弯的斜弯曲问题。     

数控拉弯机在飞机框缘类型材成形中的应用

在飞机零件生产中,普遍采用拉弯成形工艺制造型材弯曲件来减小回弹,以提高制造精度,尤其是框缘类零件。详细介绍了A-7B数控转臂式拉弯机的主要结构组成、拉弯成形操作过程及工艺流程、工艺参数设置和拉弯成形能力分析方法。以客机变截面变曲率Y型常规铝合金和T型新型铝锂合金框缘零件拉弯成形技术为实例,阐述了数控拉弯机在飞机框缘类型材成形中的应用现状,并展望了型材拉弯成形技术的发展趋势。     

2099-T83铝锂合金型材四轴滚弯的斜弯曲控制

2099-T83铝锂合金2形型材是大型客机C919中后机身重要桁架零件,四轴滚弯成形是加工此类零件的主要方法。由于铝锂合金比强度大,同时2形型材结构非对称,相比于普通铝合金型材,铝锂合金2形型材滚弯成形中极易产生斜弯曲。为此,利用有限元软件ABAQUS对2形型材的四轴滚弯过程进行了模拟,分别研究了型材与滚轮之间间隙、下滚轮与型材下表面之间竖直方向预留间隙、左右滚轮X方向移动量对2形型材四轴滚弯中斜弯曲的影响,确定了最佳滚弯工艺参数。基于最佳滚弯工艺参数进行了滚弯工艺试验。结果表明,采用型材与滚轮之间间隙0.2 mm、下滚轮与型材下表面之间竖直方向预留间隙0.3 mm、左右滚轮X正方向移动量1.5 mm时能有效解决2形型材滚弯的斜弯曲问题。     

基于数控车削非圆二次曲线零件加工的研究

数控车削非圆二次曲线零件具有典型性、复杂性,编写加工程序较复杂,尤其是参数变量的选择不合理容易造成加工误差.研究旨在通过解析几何中的一般方程、参数方程深入分析对比,总结提出最优选择参数变量表达式及参数变量赋值的要点.以典型椭圆轮廓零件加工为例,分别以椭圆X轴(或Z轴)坐标值、椭圆极角为参数变量,利用宏指令深入浅出解读数控车削非圆二次曲线零件加工的特点和方法.通过以上方法完成零件试件加工,确定加工方法和加工程序具备生产实用性、通用性.     

飞机Z形框滚弯加工数值模拟与分析

采用大型有限元分析软件ANSYS,对飞机Z形框滚弯及其回弹过程进行三维动态仿真模拟。模拟结果表明,在Z形框滚弯过程中,型材截面的4个角处均存在应力集中现象;随着弯曲半径的增大,塑性应变值减小;塑性应变的最大值出现在受压侧缘条的中部;塑性应变为零的部位基本在Z形框高度的中线处。文章研究了各种因素对Z形框滚弯回弹的影响。研究结果显示,Z形框回弹半径随着弯曲半径的增大而增大,随着型材厚度的增大而减小,随着应变刚模量D值的增大而增大。     

基于ABAQUS二次开发的非对称Z截面型材多道次滚弯成形工艺

为简化非对称Z截面型材多道次滚弯成形分析过程，节省前处理及后处理时间，基于Python语言进行ABAQUS二次开发，达到了提高分析效率及预测滚弯成形精度的目的。基于Python编写各模块的主控程序，将每个模块的主控程序作为子程序编写为脚本文件，并利用wx.Python库设计GUI交互界面程序和衔接程序，实现了ABAQUS二次开发的前后处理功能。在二次开发的环境优势下，GUI交互界面和脚本文件的结合，使多道次滚弯成形试验的速度显著提高。通过不同工况的滚弯对比试验证明，基于Python的ABAQUS的模拟计算误差在10%以内，可用于确定不同滚弯半径对应的合理滚弯道次。     

变型零件快速数控编程方法

为了快速获得变型零件的数控加工程序,提出一种基于零件族数控程序母模板快速派生出变型零件数控加工程序的编程方法.首先分析、研究了零件的变型设计过程和数控编程原理,对加工特征进行了定义和划分,以零件族母模型加工特征为单元进行数控加工信息的组织,设计并构建零件族数控程序母模板,然后在零件事物特性表的驱动和工艺决策库的支持下,由零件族数控程序母模板自动生成变型零件的数控加工程序,实现变型零件的快速数控编程.最后通过实例验证了这些原理和方法的可行性.     

铝锂合金Ⅰ形型材滚弯成形及滚轮设计

为了获得飞机用铝锂合金Ⅰ形型材滚弯工艺参数,综合考虑滚轮间隙和线速度的影响,结合型材截面外形,进行了滚轮设计.并将加工完的滚轮安装到4轴滚弯机床上,进行了Ⅰ形型材的滚弯加工,通过将加工完的零件与标准样模进行比对,零件贴模情况良好.最终确定了加工曲率半径为R23,522mm的Ⅰ形型材的工艺参数X=81mm,Y=81mm,肚53mm.型材刚好发生塑性变形时X=Y=56mm,型材发生破坏时X=Y=110mm.     

型材滚弯回弹影响因素研究

型材滚弯过程存在回弹,会影响型材弯曲件的最终成形精度。为研究型材滚弯回弹影响因素,以型材滚弯工艺为研究对象,分析了滚弯成形控制原理,推导了型材滚弯回弹半径计算公式,进行了等曲率条件下型材弯曲半径回弹量解析解与有限元数值解对比,误差在10%左右。随后进行了型材变曲率滚弯有限元模拟,模拟计算半径误差比在9%~14%之间。对不同摩擦系数、滚轮转速、滚轮夹持力条件下的回弹量进行了计算,发现随着摩擦系数和滚轮转速的增加,滚弯回弹量也随之增大,随着滚轮夹持力的增加,滚弯回弹量逐渐减小。     

数控滚齿机参数化自动编程系统开发

为了提高齿轮加工效率,提出了一种基于滚齿加工的自动编程系统。在分析齿轮滚削加工工艺的基础上,建立了齿轮加工的数学模型,进而得到数控滚齿加工的NC程序。该方法仅需通过人机界面输入工件、刀具和工艺等参数,在工艺数据库和运算库的支撑下,即可自动生成NC程序。针对广州数控218MC数控系统,通过用户宏程序进行了自动编程系统的开发,实现了人机界面设计、滚齿算法设计和功能模块设计。最后,通过在工厂多台五轴滚齿机上的应用表明该系统编程效率高、加工零件精度高、算法可靠性强的特点,同时降低了机床操作人员的职业技术门槛,提升了国产齿轮数控系统的市场竞争力。     

数控滚齿机参数化自动编程系统开发（英文）

为了提高齿轮加工效率,提出了一种基于滚齿加工的自动编程系统。在分析齿轮滚削加工工艺的基础上,建立了齿轮加工的数学模型,进而得到数控滚齿加工的NC程序。该方法仅需通过人机界面输入工件、刀具和工艺等参数,在工艺数据库和运算库的支撑下,即可自动生成NC程序。针对广州数控218MC数控系统,通过用户宏程序进行了自动编程系统的开发,实现了人机界面设计、滚齿算法设计和功能模块设计。最后,通过在工厂多台五轴滚齿机上的应用表明该系统编程效率高、加工零件精度高、算法可靠性强的特点,同时降低了机床操作人员的职业技术门槛,提升了国产齿轮数控系统的市场竞争力。     

基于开放式数控的滚齿机零编程系统开发

结合齿轮与刀具啮合机制与运动关系,在分析滚齿加工工艺的基础上,建立滚齿加工参数模型和零编程的数学模型,研究数控滚齿加工NC程序自动生成技术;结合滚齿加工的功能需求,提出开放式数控滚齿机的零编程系统架构,完成了人机交互、编程算法及各功能模块设计,并进行了功能测试,基本达到预期设计要求。     

数控加工程序的计算机识别方法

对于数控加工技术来说,加工程序是十分重要的,它确保了加工刀具能够安全而有效地加工出合格的零件,因此在加工零件之前验证加工程序,就成为数控加工中一个十分重要的环节。随着ＣＮＣ技术,计算机技术,计算机图形学及ＣＡＤ技术等方面的发展,利用计算机的图形仿真技术进行刀具轨迹显示和碰撞干涉检查已成为可能,这样以来,计算机对程序进行正确的读取与识别变显得尤为重要。     

非圆齿轮数控滚齿的一种插补方法

在分析目前常用的非圆齿轮滚齿插补方法不足的基础上,采用三次样条来拟合非圆齿轮的节曲线,进而提出了数控滚齿的一种插补方法.采用该插补方法,非圆齿轮的滚齿加工可以在一段数控程序内完成,减少了加工时的速度波动,提高了加工精度和加工效率.     

活塞立体靠模的数控磨削加工

活塞是内燃机上最重要的零件之一，工作条件极其恶劣。为提高工作性能，活塞裙部设计成中凸变椭圆型，立体靠模仿形车削是常用的加工方法。文章探讨了活塞立体靠模的数控磨削及专用数控磨床，力求提高立体靠模的精度。     

数控加工在模具编程中的使用技巧

由于模具的形状各异，因此，在数控加工编程中，仅仅利用常用的编程指令是不够的，它将使零件的加工程序复杂，各点的计算困难，加工误差增大等。本文介绍模具的数控加工编程技巧，目的在于简化程序的编制，提高零件的加工精度。