多工位共用安装的夹具定位布局优化设计

对加工过程中多工位共用安装的情况，提出一种可以优化选择夹具定位配置的方法。该方法首先针对单工位夹具根据3—2—1定位原则在工件表面选取6个定位点组成初始定位配置，接着定义可以反映工件定位点到加工特征关键点处误差传输的矩阵，利用矩阵特征值建立优化目标函数，然后通过给各个目标函数设定权因子合并共用安装的多个模型的目标函数。此方法适合于基于特征的加工操作中多工位共用安装的定位布局设计问题。     

细长轴加工误差预测与补偿方法研究

在前期对车削加工过程仿真研究的基础上,开发了一套车削加工仿真系统,根据车床本身的运动误差及切削参数,对其加工过程进行仿真,并建立了综合误差模型来预测其加工误差．预测结果与实际的测量值具有较好的一致性．     

基于MBD模型的工序模型构建方法

针对“基于模型驱动”的产品研制模式中,难以高效地构建工序模型以准确描述实际加工过程的问题,开展机加件工序模型构建方法的研究,提出以基于模型定义（MBD）模型为输入的工序模型构建方法.以零件MBD模型为输入,采用CAD系统二次开发技术进行模型参数提取,提出MBD模型参数信息结构化表达方法.交互进行加工工序设计,建立常见的机加工序工艺信息库辅助具体加工方案设计;根据MBD模型参数和工序参数得到工序模型构建数据文件.读取工序模型构建数据文件,实现工序模型快速建模.开发了工序模型辅助构建工具,以某航空企业典型机加件为例,验证了所提方法的有效性.     

基于MBD模型的工序模型构建方法

针对“基于模型驱动”的产品研制模式中,难以高效地构建工序模型以准确描述实际加工过程的问题,开展机加件工序模型构建方法的研究,提出以基于模型定义（MBD）模型为输入的工序模型构建方法.以零件MBD模型为输入,采用CAD系统二次开发技术进行模型参数提取,提出MBD模型参数信息结构化表达方法.交互进行加工工序设计,建立常见的机加工序工艺信息库辅助具体加工方案设计;根据MBD模型参数和工序参数得到工序模型构建数据文件.读取工序模型构建数据文件,实现工序模型快速建模.开发了工序模型辅助构建工具,以某航空企业典型机加件为例,验证了所提方法的有效性.     

金刚石车削刀高误差下表面特征及力学表现

为探究工件中心刀具干涉的形成机理,实现刀高误差的在线辨识,围绕刀高误差存在情况下,刀具干涉的产生及加工过程参数的影响等方面展开研究.通过分别建立车削行程中工件中心圆台及刀具后刀面的三维形貌方程,基于两者间的位置关系推导刀具干涉区域半径的数学模型,探讨加工过程参数对刀具干涉区域三维形貌的影响.根据所推导的数学模型,利用刀具与工件挤压面积的投影来表征切削力的变化,建立刀高误差的预测模型.理论与试验研究结果表明,刀高误差、切削深度、刀尖半径及刀具后角直接影响刀具干涉区域的范围与形貌,工件刀高误差可通过监测切削行程中的切削力进行在线辨识.     

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     

考虑工件热变形的大型结构件误差建模与补偿

为减少大型结构件的加工误差,基于热特性分析建立了考虑工件热变形的综合误差模型及其补偿方法.分析光栅尺温度变化产生热变形的机理,并通过热流研究光栅尺局部的非线性温度变化规律,对龙门加工中心几何误差和热误差分别建模,并叠加生成复合误差模型.建立工件热变形与温度变化量之间的线性模型,并分析加工过程中复合误差与工件热变形之间的相互关系,建立考虑工件热变形的综合误差模型.利用数控系统外部机械原点偏移功能,应用自主研制的误差实时补偿系统,并依据考虑工件热变形的综合误差模型,实现对龙门加工中心的误差补偿.结果表明:只考虑机床误差时,复合误差模型有很高的预测精度,但并不能应用到有较大工件热变形的大型结构件加工中;而考虑工件热变形的综合误差模型在大型扭力臂的实际加工中效果良好,其加工定位精度至少提高了52%.     

定位误差的产生及提高定位精度的研究

从工件在夹具中加工时获得工序尺寸精度的原理出发,总结出较切实质的定位误差产生的原因和消除定位误差的三基准重合原则以及提高工件定位精度的方法。     

基于高速切削加工工件测试的误差分离及误差补偿

机床－夹具－工件－刀具系统的每项误差都会映射到加工工件上,通过测试加工工件可将影响工件加工精度的误差源分离出来,本文介绍了一种通过在位测试和加工后离线测试车削中心上加工工件件而进行误差分离的新技术,并应用参数化编程方法对误差进行软件补偿以提高零件加工精度。     

基于高速切削加工工件测试的误差分离及误差补偿

机床 -夹具 -工件 -刀具系统的每项误差都会映射到加工工件上 ,通过测试加工工件可将影响工件加工精度的误差源分离出来 本文介绍一种通过在位测试和加工后离线测试车削中心上加工工件而进行误差分离的新技术 ,并应用参数化编程方法对误差进行软件补偿以提高零件加工精度     

Study on precision cutting technology of complex shape microparts

Relatively to non-traditional and high-energy-beam micro-manufacturing technique, the micro-cutting technology has many merits. For instance, the machining range is bigger, the cost of equipments is much lower, and the productivity and machining accuracy are higher. Therefore, the micro-cutting technology will take an important effect on the machining technique of complex shape microparts. In this paper, based on selfly-developed machine tool, the precision cutting technology of complex shape microparts made of metal material was studied by analyzing the modeling method on complex shape, the means of toolpaths layout and the optimal selection for cutting parameters. On the basis of above work, a typical duralumin specimen of high precision, low surface roughness and complex shape micropart was manufactured. This result will provide favorable technical support for farther research on the micro-cutting technology.     

自重变形的大型板带轧机机架数控加工补偿

大型板带轧机机架是轧钢设备的核心部件,具有体积与质量大、精度要求高等特点,给数控加工精度控制带来很大的难度。分析引起轧机机架加工后精度丧失的因素,采用有限元法计算机架在加工位置的自重变形,通过侧立采样法进行误差补偿,减少因机架加工位置和实际工作位置不同而产生的自重变形误差。经检测加工的机架尺寸精度及形位精度均符合要求。     

基于人工神经网络的磨料水射流精密特种加工

磨料水射流是一种先进的绿色加工工具.为了获得较高的表面精度,必须精确控制水射流加工的各种工艺参数.一种可行的办法是建立水射流加工过程中的主要参数之间的非线性关系,通过加工速度的补偿来间接控制工件表面质量.本文基于人工神经网络理论,建立了水射流加工过程的神经网络模型.在获取大量样本数据的基础上,对网络模型进行训练.经过训练的水射流加工神经网络模型可以准确预测与给定压力、磨料流量、工件厚度、期望的表面粗糙度所对应的切割速度,实验验证获得满意结果.     

线切割工艺参数优化的非线性回归模型

为了提高快走丝电火花线切割的加工质量和效率,对其加工参数进行了优选．建立了加工电参数与工艺指标之间的非线性回归模型,在此基础上构造目标函数并确定模型的约束条件;结合试验方法和Matlab工具对回归系数及目标函数求解,得到多个加工参数优化结果,表明文中建立的非线性回归模型能准确反映加工参数与工艺指标之间的关系,并能获得较好的拟合精度,为合理选择线切割加工电参数提供参考．     

基于轴向自适应的曲线插补算法

高速加工中各运动轴上的动力学状态将直接影响机床运行的平稳性和工件尺寸精度,而传统的自由曲线插补算法没有很好地考虑插补运动在各轴上的影响.为此提出一种新的非均匀有理B样条(NURBS)曲线插补算法(ALANI).该算法在保证插补轮廓精度的基础上,将各轴上的加速度分量严格控制在相应轴伺服系统加速能力范围内,同时控制加加速度分量,以保证在加工中的任意时刻不会出现过大冲击和振动.通过运动学定性分析,设计一种稳定的插补策略修正算法,对曲线状况进行前瞻计算,在发现危险点后灵活、高效地追溯原数据,并对速度曲线进行修正.与同类算法的仿真对比实验表明,该算法能够获得更好的加工特性.     

基于Labview的电极丝损耗在线检测系统

在空间复杂曲面零件及大厚度、大行程模具零件加工中,为了消除电极丝损耗对加工精度的影响,分析了导致电极丝损耗的主要因素以及对加工精度的影响．提出了一种电极丝损耗实时检测方法．以北京众为兴公司M系列数据采集卡PCI-1203和北京海泉公司的高精度位移传感器为硬件,以Labvicw为软件开发平台,设计了快走丝电火花线切割电极丝损耗实时检测控制系统．该系统通过数据采集卡对现场的电极丝损耗进行实时采集,并由开发的软件平台对采集的信号进行分析与处理．同时将采集的数据存盘,调试结果表明,该系统具有界面友好、测量精度高、安全可靠、易于操作等特点,为后续研制电极丝损耗在线检测及实时补偿控制系统打下良好基础．     

零件上常见孔、键槽等对称结构的正确尺寸标注

尺寸标注是绘制零件工作图的一项重要内容,零件图中的尺寸是加工和检验零件的重要依据,尺寸标注是否正确将直接影响零件的加工难易和精度,尤其对于零件上孔、键槽等对称结构的尺寸标注,视其有无对称度形位公差要求和使用要求的不同,这些对称结构的尺寸标注形式也是灵活多变的,本就此展开讨论将正误尺寸标注图例进行分析对比,以便在实际尺寸标注工作中能综合考虑使用要求和制造难易程度,做到合理配置尺寸从而提高综合技术经济效益。     

基于表面质量的小型精密零件切削工艺优化

为了提高小型精密零件在切削过程中的表面加工质量,以小型精密零件的表面粗糙度为目标函数,设计并实施了一系列小型精密零件的切削加工试验.采用单因素试验法分析了切削深度、切削速度及供给量等工艺参数对目标函数的影响,运用多元线性回归分析法建立切削工艺参数与目标函数的关系模型,从而获得最佳工艺参数组合并进行试验验证.结果表明,切削速度与切削深度对表面粗糙度为负向影响,供给量为正向影响,经优化参数组合加工工件的表面粗糙度均匀性较好,产品表面质量得到了较大改善.     

带凸缘的盘类零件的线切割加工工艺改进

为了提高线切割机床加工的找正精度和加工精度,以槽轮零件为例,对线切割机床加工带凸缘的盘类零件的传统工艺存在的问题及原因进行了分析,指出造成传统工艺精度不高的关键原因是工件的装夹问题,并对此提出了改进的方法：采用支撑板定位装夹工件。实践证明：采用该工艺后,装夹只需一次完成,省去穿丝找正过程,机床自身保证了定位、加工精度,并且该工艺节省了2／3装夹时间,极大降低了劳动强度,提高了效率。     

薄壁板高速铣削加工过程中的让刀误差预测

为了研究薄壁工件在铣削加工过程中的让刀误差以及获得使让刀误差较小的优化铣削参数，以薄壁板为例，在进行高温拉伸试验和高速压缩试验获得材料力学性能的基础上，建立了薄壁板铣削过程的热力耦合有限元模型.通过模拟螺旋立铣刀与工件材料之间相互的物理作用，获得了铣削力的变化曲线和铣削热的分布，同时得到了在刀具与工件之间物理作用下壁板随刀具的旋转与进给运动而产生的让刀变形，从而得到了薄壁板在铣削过程中的最大让刀误差.根据该有限元模型的结果可以优选薄壁件铣削用量，优化刀具几何形状，弥补让刀变形.