车削过程中工件的振动力学建模与分析

针对车削过程中工件受轴向移动三维切削力的动态作用,建立车削轴的振动力学模型,其中考虑被加工轴的直径和质量变化的影响。用Matlab软件对振动模型的运动方程进行数值求解,得到在不同车削条件下直径和质量随时间变化的轴的振动响应。计算结果表明,车削加工中工件直径和质量变化对工件的振动响应影响较大,载荷移动速度影响工件的振动幅度,该模型更符合实际车削轴加工过程的情况。     

铣削表面粗糙度在线监测与加工参数的自适应优化

针对实际加工中工件与刀具之间的无规律振动而导致零件表面粗糙度不受控制的问题,提出了一种融合在线监测和自适应加工的方法.以主轴转速、背吃刀量、进给速度以及工件振动量为特征,基于XGBOOST算法对表面粗糙度进行回归分析,建立表面粗糙度的预测模型;在加工中对工件振动量进行实时采集,结合主轴转速、背吃刀量、切削速度和进给量建立实时表面粗糙度在线监测系统;当预测结果超出警戒值时,系统自动对切削参数背吃刀量、切削速度和进给量进行优化,进而减小工件振动,从而保证被加工零件的表面粗糙度.与传统的先加工后测量的方法相比,提出的方法实现了在加工的同时进行预测、分析与切削参数的自适应优化,有效地控制了被加工零件的表面粗糙度.     

铣削表面粗糙度在线监测与加工参数的自适应优化

针对实际加工中工件与刀具之间的无规律振动而导致零件表面粗糙度不受控制的问题,提出了一种融合在线监测和自适应加工的方法.以主轴转速、背吃刀量、进给速度以及工件振动量为特征,基于XGBOOST算法对表面粗糙度进行回归分析,建立表面粗糙度的预测模型;在加工中对工件振动量进行实时采集,结合主轴转速、背吃刀量、切削速度和进给量建立实时表面粗糙度在线监测系统;当预测结果超出警戒值时,系统自动对切削参数背吃刀量、切削速度和进给量进行优化,进而减小工件振动,从而保证被加工零件的表面粗糙度.与传统的先加工后测量的方法相比,提出的方法实现了在加工的同时进行预测、分析与切削参数的自适应优化,有效地控制了被加工零件的表面粗糙度.     

停动铣切实现超精密加工

常规铣切时,主切削运动与进给运动往往一同进行,即刀具切削工件时,同时进行着进给运动。若刀具尖端半径为R,进给量为f, 则被加工表面粗糙度理论值为:H=f~2/8R。但当进给量稍有变化,表面粗糙度值也将发生变化,如变化量为△f时,则表面粗糙度理论值的变化量就为:△H=(f/4R)△f。因此,当因工件驱动系统的电机发生振动或工件进给而引起振动时,都会使实际被加工表面粗糙度比理论值增加许多。为了适应超精密加工的需要,国外研制了停动铣切工件的机床设备(图1)。从而保证了被加工表面的刀痕均匀一致,且因刀具切削时工件停动,所以不会发生振动,使被实际加工表面粗糙度十分接近理论值。     

BTA深孔加工系统中工件的振动分析

将深孔加工中的工件简化成两端固定支撑的旋转梁,建立工件的动力学模型,运用梁理论得到工件的自由振动方程,利用MATLAB拟合分析在不同切削位置、不同主轴转速和不同进给量情况下工件的振动偏移量。分析结果表明,加工到工件的不同位置时,工件的偏移量不同,中心处工件偏移量最大;增大刀具的进给量,工件的振动偏移量增大;转速的变化对工件的振动影响较小。     

高精度非球面加工双轴动平衡监控技术研究

提出一个智能型双轴动平衡监控系统, 针对高精度加工中工件和工具的振动会相互作用而影响加工效果,该系统同时对砂轮主轴和工件主轴进行平衡,集中处理工具和工件的振动数据,综合分析整个加工系统的平衡效果及工件的表面误差情况,从而达到减少工件加工误差,降低设备磨损,提高磨削加工精度的目的。实验结果表明,对振动数据的分析是正确的, 可实现高精度的非球面加工。     

模糊PID控制的细长工件加工主动减振控制研究

细长工件加工过程中的自激振动会增大工件表面粗糙度,降低工件的加工精度。因此这里提出了一种新型的主动减振机构对细长工件车削过程中产生的振动进行隔离。通过分析细长工件加工主动减振系统的简化结构,建立减振系统以及电液执行器的动力学模型,构建细长工件加工主动减振系统,并根据主动减振系统利用模糊规则进行模糊推理,开发了模糊PID控制器,实现细长工件加工主动减振系统的有效控制。采用数学软件MATLAB对细长工件加工的被动减振系统、传统PID控制器和模糊PID控制器控制的主动减振系统进行仿真,结果显示,主动减振系统相比于被动减振系统能够较大降低工件振动幅度;采用模糊PID控制器控制的主动减振系统,具有振幅小、控制电压低及能耗低的特点,同时振动抑制率相比传统PID控制器提高约9%。因此,采用模糊PID控制器控制的细长工件车削加工主动减振系统能够有效地限制振动幅值,提高车削加工稳定性。     

超声振动切削加工机理及切削性能分析

针对氧化铝陶瓷材料切削加工,分别采用传统切削和超声振动切削加工氧化铝陶瓷工件,使用ABAQUS有限元软件进行建模仿真,分析工程陶瓷在两种切削情况下的切削性能。对实验结果数据进行对比分析得出:超声振动切削工件过程中所产生的应力要小于传统切削;超声振动切削工件过程中所产生的最大温度要远远小于传统切削;传统切削加工产生的切屑和超声振动切削加工产生的切屑形态不同;超声振动车削力远小于传统加工。     

超声振动磨削陶瓷材料高效去除机理研究

基于压痕断裂力学,在工件横向施振超声振动平面磨削单颗磨粒受力分析基础上,建立了材料去除率综合数学模型;并就超声振动和普通磨削进行了对比试验研究。研究结果表明超声振动磨削陶瓷材料去除率与被加工材料的种类、磨削深度、砂轮磨粒粒度、超声振动的振幅以及磨削条件有着密切关系。同样磨削条件下,超声振动磨削陶瓷材料去除率是普通磨削的1.7~3.2倍,与理论模型相符合。试验结果表明超声振动磨削可以获得良好的加工表面,工件横向施振超声振动磨削是一种精密、高效加工新工艺。     

7075铝合金工件水平超声振动电火花复合加工试验研究

7075铝合金由于其机械性能好、抗腐蚀性强等优点在塑料模具中被广泛应用。由于塑料模具的结构通常比较复杂,一般采用电火花成型加工,但会出现加工速度慢、加工精度低等一些不足。针对上诉不足,提出了工件水平超声振动电火花复合加工。运用正交试验法,对7075铝合金分别进行普通电火花加工和工件水平超声振动电火花复合加工,综合分析两种电火花加工的正交试验结果。分析结果为7075铝合金复杂结构的高精度高效率加工提供了重要的指导意义。     

卧式振动滚磨光整加工中工件的工艺参数研究

在卧式振动光饰机上加工大型或特殊要求的工件时,需要采用夹具将工件固定,这样不但避免了工件之间的相互磕碰,同时也提高了加工效率。并且必须使工件在夹具上自由转动,以保证加工均匀性。工件埋入磨料不同深度,磨料的重力及磨料对工件的作用力有很大差异。通过分析卧式振动光饰机振动机体的运动,用EDEM软件模拟磨料运动,得出磨料的运动速度。并对工件的不同埋入深度,不同自转速度等情况构造正交实验,得出磨料在加工工件时的作用力,并运用极差法对结果进行分析,得出工件埋入磨料深度为切向力、法向力和滚动摩擦的主要影响因素,最后通过在zlc100长槽型振动光饰机中进行验证试验,工件深度为210mm时,加工效果最优。     

数控加工振动波纹的消除技术研究

切削加工的振动(颤振)问题仍是机加工生产中提高生产效率及产品质量的主要限制因素,它不仅会使生产率和工件加工精度下降,还会使刀具与机床设备损坏.数控加工中,产生加工波纹的主要因素是机床工件系统的振动为提高零件的表面加工质量,提高产品的质量,必须解决加工中的振动.为此,本文建立了一种包括机床的机座、机身、刀具、工件、夹具的振动模型,利用有限元技术解决由于机床振动产生的加工质量问题.     

FANUC-Oi数控机床伺服系统振动抑制优化研究

FANUC-Oi数控机床在金属工件切削加工中,其伺服系统出现的振动严重影响数控机床工件加工的精度和表面粗糙度。这些振动主要有低频振动、中频振动、高频振动、全闭环控制振动、停止振动等。经理论分析,这些振动可通过在控制系统中增加滤波器、PI控制环节、减振增益控制环节、加速度反馈控制等进行抑制优化。为此,给出了振动抑制优化方法的系统结构、参数设置方法。经大量实验数据表明,该方法能显著改善工件加工精度和表面粗糙度。     

电解超声加工

<正>电解超声加工是把电化学阳极溶解与超声振动磨粒的机械作用结合起来的复合加工方法。工作时,工件接正极,工具接负极,电解液中加入一定比例微小磨粒形成悬浮液,工具电极的超声波振动供给微小磨粒的动能。加工时,被加工表面在电解液中产生阳极溶解,电解产物阳极钝化膜被超声振动的工具和磨粒刮除。超声振动引起的空化作用加速了钝化膜的破坏和     

砂轮磨削振动对工件表面形貌特征的影响研究

砂轮振动将会使得光学元件表面产生周期性波动,从而降低后续抛光工序的加工效率,增加光学元件表面的中频误差成分,影响光学元件的使用性能。本文针对平行磨削方式,研究了砂轮周期性强迫振动下的工件表面形貌特征,分析了砂轮与工件表面的干涉现象,以及加工参数对加工表面波纹度特征的影响。研究结果表明:加工参数满足一定的条件下,工件表面振纹小于砂轮本身振动振幅,通过合理选择加工参数有利于改善工件表面波纹度,提高加工表面质量。     

水冷旋转磁场式退磁机

轴承零件产生磁性的原因可以是多种多样的,例如对原材料进行磁力探伤、或利用磁感应对工件进行无损测量或检查,在加工时刀具对工件的摩擦,以及由于碰撞或振动而被地磁场加以磁化等。而在大部分情况下,工件的磁化是在具有电磁吸盘的磁性工作台上加工时发生的。     

高速铣削用铣刀机械阻尼器的有限元分析及仿真

1 仿真模型的建立 铣削颤振是一种十分有害的振动,其危害主要表现在:一是会使工件表面产生振痕,恶化工件的表面质量,影响机械零件的使用性能,严重时还会产生废品;二是会加剧刀具的磨损,严重时还会崩刃,损坏被加工工件,使铣削加工无法继续进行.     

工具钢在超声波振动条件下的切削研究

运用超声波振动驱动PCD刀具对Stavax工具钢进行切削试验,并对比研究普通切削和超声波振动切削的加工工件表面粗糙度和刀具磨损试验结果,获得超声波振动切削时工件表面粗糙度、刀具磨损与加工参数之间的变化规律.     

超声振动辅助磨削加工表面质量的研究

为了提升难加工材料的表面质量,降低工件表面的损伤,对砂轮施加轴向超声振动,引入数学模型并基于MATLAB对工件表面质量进行仿真,结果表明:超声振动辅助磨削能明显提升工件表面加工质量,在一定的范围内,振动频率、幅值与主轴转速的增加可以优化表面质量,进给量与切削深度的增加会削弱超声振动的优化效果.     

切管机切断刀杆的国产化设计

1．切管机简述 国内常见的切管机一般采用工件旋转的加工方式，当被加工的管子不圆、壁厚不均时，切断加工容易产生振动、打刀及损坏机床主轴的现象。