刀具全生命周期管理过程建模与信息编码的研究

提出了刀具全生命周期管理的概念,将刀具全寿命周期管理划分为计划期、投入期、使用期、报废期四个阶段。利用IDEF0方法分析了刀具生命周期管理过程,并基于混合分类法和面向对象思想对刀具资源进行分类,建立了刀具资源信息模型。参照国内外编码准则,采用结合分类码与顺序码方法实现了刀具资源信息编码。     

基于CATIA对数控刀具强度的有限元分析

数控刀具是实现数控加工的重要组成部分,在数控加工过程中,由于刀具本身构成材料的因素,在刀具所承受的切削力超过刀具材料的疲劳强度时,将在刀体或者刀片处发生刀具疲劳破坏或者失效。文章通过对数控刀具在加工过程中的受力情况进行分析,为分析模拟提供理论依据。利用CATIA软件建立刀具三维模型,根据PCD材料设置材料属性,进行结构有限元分析,分析出刀具在切削过程中,所承受最大应力应变值,从而为刀具结构设计和切削参数进行优化提供理论依据。     

基于散乱数据的粗加工刀具路径生成

构建了基于散乱数据的粗加工刀具路径生成模型。零件粗加工采用分层切削加工的方法。首先基于扩展自组织特征映射神经网络构建的三角形网格模型实现测量点云压缩后的Delaunay三角逼近剖分;然后对三角形网格进行偏置,得到被加工曲面的多面体模型;之后在各切削层根据二维等值平面图的拓扑结构,确定各切削层的有效加工区域;最后根据二维平面加工的原理进行刀位规划,得到粗加工刀具路径。实验表明所构建的基于散乱数据的粗加工刀具路径生成模型有效可行。     

基地编码的成组零件相似系数

由于机械零件范围极广,生产不同产品的企业的零件分类编码系统是不可能完全一样的,企业可以ＪＬＢＭ－１系统为基础建立自己的偏重零件加工属性的编码系统,使不同一上的码值与机床一一对应,根据这一对应关系定义的成组零件的相似系数,省去了统计加工各零件所使用的机床而带来的麻烦,便于计算机处理,有得盱零件分类自动化     

基于切削加工特征的车削刀具的选择

通过对车削加工特征进行分析和分类,结合对车削刀具结构的研究,确定基于切削加工特征的车削刀具选择原则和方法。建立基于切削加工特征的刀具选择车削数据库系统,实现车削刀具及其切削参数的智能选取。     

基于编码的成组零件相似系数

由于机械零件范围汲广．生产不同产品的企业的零件分类编码系统是不可能完全一样的．企业可以JLBM－1系统为基础建立自己的偏重零件加工属性的编码系统．使部同码位上的码值与机床一一对应．根据这一对应关系定义的成组零件相似系数,省去了统计加工各零件所使用的机床而带来的麻烦,便于计算机处理．有利于零件分类自动化．     

基于刀具全寿命周期管理的信息编码研究

分析了刀具全寿命周期管理的概念,将刀具全寿命周期管理划分为刀具预备期、使用期、报废期3个阶段。基于刀具全寿命周期管理过程,研究刀具的编码原理、基本构成和实现途径。采用混合分类法并按面向对象思想对刀具资源进行分类,提出柔性编码系统中刀具资源信息编码的实现方法。     

基于柔性制造系统的刀具编码应用研究

柔性制造系统主要适用于中小批量、多品种零件的加工,不同品种的零件需要配置不同类型的刀具,为了防止刀具在加工过程中的磨损、折断,还需配置一定数量的姊妹备刀。根据企业实际生产的现况看,相同种类的刀具数量可能至少需要3把,用于机床的切削加工;刀具磨损或折断时的备用;刀具库进行预调的准备。而整个生产制造过程需求的刀具数量将更多。对于柔性制造生产系统,每台加工中心可以配置的刀具至少在50把以上。按一条柔性制造系统生产线配备10台以上的CNC机床,则刀具的数量有可能达到500把以上。因此只有进行刀具编码才能管理这么多的刀具。     

防锈切削油

切削油是切削加工不可缺少的润滑冷却油,使用切削油目的是为了提高刀具的耐用度,改善加工零件的质量,减少切削力和功率,以保证切屑易于从切削区冲走。根据加工材料、切削量、机床种类和加工工种等条件的不同,所采用的切削油也各有差异。在切削加工中恰当地选用切削油可以使表面光洁度提高1～2级,切削力减少15～30%,降低切削温度,成倍地提高刀具的耐用度。对切削油的一般要求如下:     

微切削加工中切削力的理论与实验

微切削过程中的切削力严重影响刀具寿命及零件的加工精度,因此,深入研究微切削过程中的切削力变化规律及影响因素是确定合理的加工参数、加工工艺及提高加工系统性能的基础.本文在考虑刀具钝圆半径存在的条件下,采用轴对称原理建立了微切削力理论公式及微切削模型,实验研究了切削用量、刀具材料及工件材料对切削力的影响,验证了理论分析的正确性.研究结果表明:在切深ap为0.002～0.032 mm,进给量f为0.01～0.20 mm/r,切削速度v为20～120 m/min情况下,切削力Fz的变化范围为100～1030 N,Fy的变化范围为40～700 N;减小刀具钝圆半径会减小刀具后刀面与工件的接触长度,并且会减小切削刃以下部分金属的变形,有利于获得高质量的加工表面;控制切削速度对切削力的影响可以通过控制切削层厚度与刀具钝圆半径的比值来实现,控制切削力比值Fz/Fy则可以通过控制走刀量、切深与刀具钝圆半径的比值来实现.