薄壁零件的数控车削加工工艺研究

薄壁零件的加工变形问题一直是机械制造技术中迫切需要解决的技术难题.从影响零件加工变形的因素出发,以具体产品为例,对薄壁零件的车削加工工艺进行研究,给出了解决车削薄壁零件加工问题的方法,效果较好.     

薄壁零件的变形分析和加工精度控制

薄壁零件的刚性差,加工中容易变形,不易保证零件的加工质量。通过分析薄壁零件的特点,分析了防止和减少加工过程中薄壁零件变形的工艺措施。同时提出采用高速切削技术及有限元仿真技术,可以提高薄壁零件的加工效率及加工质量。     

基于ABAQUS的典型薄壁件加工变形仿真与试验研究

介绍了薄壁件铣削加工受力模型和有限元法在薄壁件铣削加工中的应用. 针对薄壁零件铣削加工中的变形问题进行了研究,设计了有限元分析的加载过程与方法.结合铣削加工试验,并运用ABAQUS有限元分析软件,获得典型薄壁件加工变形的基本规律,为进一步研究控制薄壁件加工变形方案提供了依据.     

薄壁零件切削参数优化系统研究

针对薄壁零件自身强度低、加工易变形的问题,通过优化调整切削参数的大小,进而调整动态切削力大小和控制切削状态,使因切削力影响造成薄壁零件的加工变形量能满足公差要求,且使加工状态始终处于稳定,降低切削震动造成的变形,从而实现薄壁零件的高精、高速、高效加工.     

薄壁零件装夹方案设计与优化

针对薄壁零件刚性差,制造过程中在夹具夹紧力和切削力的作用下,容易产生加工变形,严重影响加工精度和表面质量等问题,分析和阐述了提高薄壁零件加工精度的装夹设计方法.研究了基于遗传算法和有限元方法的薄壁零件夹具布局和夹紧力的同步优化设计方法,以一壳体薄壁零件为例,进行了其夹具的装夹方案设计以及夹具布局和夹紧力的同步优化.结果表明该优化方法可以有效地降低由于装夹不当所引起的工件变形程度, 提高工件的加工精度.     

薄壁零件绿色加工技术的研究

详细讨论了薄壁零件的绿色加工技术.针对薄壁零件刚性差、加工工艺性差、易发生加工变形和切削振动等情况,采用了高速加工技术,改变了工件的装夹方式,优化了编程策略,选择了合适的切削刀具,采用了最佳的切削工艺,实现了薄壁零件的高速切削.这种加工技术生产效率高,加工表面质量好,环境污染小,符合现代绿色加工的发展趋势.     

通用薄壁类零件柔性夹具设计

薄壁类零件装夹及加工变形是夹具设计中需要重点考虑的问题。根据薄壁类零件的装夹特点,设计一种通用薄壁类零件柔性夹具,该夹具利用独特的径向支撑机构及对间隔环的灵活应用,可以实现对内径不同、长度各异的各种薄壁类零件的柔性装夹,有效克服薄壁零件在切削加工过程中的加工变形及装夹变形,从而保证零件加工质量的稳定性和生产效率的提高,且具有夹紧可靠、零件拆装方便、使用寿命长等特点。     

薄壁零件精密数控铣削关键技术研究

针对薄壁零件铣削加工误差产生的主要原因,从制造工艺方面,分析和讨论了薄壁零件数控铣削加工过程中涉及到的工艺路线、走刀策略、切削参数以及装夹方式等对加工质量和加工效率的影响,介绍了减小薄壁零件数控铣削加工变形,指出了提高其加工精度和表面质量的技术方法和工艺措施.     

薄壁零件的车削加工技术研究

针对薄壁零件加工中容易出现变形的特点,分析了薄壁工件车削中产生变形的原因并主要就薄壁零件的夹具设计提出相应的解决方案,同时列举了一些典型薄壁零件的夹具方案,作为工程实践中的参考。     

薄壁类零件加工变形的解决工艺方法

介绍薄壁类零件的加工,通过对筒体段节的特点以及加工进行分析,总结了薄壁类零件加工工艺方法。指出只有根据零件的具体结构特点,设计合理的加工工艺路线、选择合适的刀具、确定合理的切削速度才能真正解决薄壁零件的加工变形。     

镍基合金Inconel 718薄壁件铣削加工数控程序和切削参数优化

薄壁件加工过程因切削力波动较大可导致切削过程不平稳,需对加工工艺进行优化。建立了镍基合金Inconel718薄壁件铣削加工数控编程优化模型,模型由数控编程、材料数据库和数控加工仿真3个模块组成。在UG中建立工件实体模型,并生成相应NC加工代码;基于Power Law本构方程,考虑材料热力学动态性能和材料分离准则对切削力和切削温度的影响,采用有限元仿真软件AdvantEdge FEM获得镍基合金车削加工的切削力和切削温度等参数;将工件毛坯模型、NC加工代码、材料数据导入Production Module中,对加工过程进行优化。结果表明:利用优化后的数控程序进行加工,可减小切削力波动,有助于改善薄壁件加工过程中的稳定性。     

薄壁锥形件旋压成型中应力、应变场的有限元分析

应用大型有限元分析软件ANSYS10.0建立了薄壁锥形工件旋压成形的有限元模型,以显式动力学求解器LS-DYNA为基础模拟了其旋压成形过程,分析了工件成形过程中的变形和应力特点,研究了应力和应变等因素对工件成形质量的影响规律。结果表明:应力、应变图显示了成形过程中工件应变和应力的分布特点与规律,为解决工件旋压成形过程中的问题提供了依据;旋压数值模拟有助于发现旋压变形中存在的旋压成形中容易产生断裂、翻边、褶皱和失稳等缺陷问题及产生的原因;旋压力振荡和减薄率过大是工件旋压断裂的主要因素;在旋压工艺中可以通过优化减薄率、转速和进给量等工艺参数有效控制锥形工件旋压成形质量;分析结果对于旋压模具的优化设计和旋压工艺参数合理选择提供了可靠的理论基础。     

一种薄壁箱体零件的防变形数控加工

分析薄壁箱体零件的特征,阐述了零件的加工工艺过程及计算机辅助编程的相关设置,总结了加工难点及防变形加工技巧。通过实践验证:在不使用专用夹具的情况下能够顺利加工该零件,并能保证加工精度。     

一种用于薄壁框架类零件铣削加工的夹具设计

设计一种薄壁框架类零件的铣削加工夹具,利用真空吸附原理对零件进行夹持,并采用成组可换活块的方案使夹具可以适应多种型腔的薄壁框架零件的夹持加工。通过带有通气孔的可换活块解决了不同对称型腔零件加工的问题,利用凸轮锁紧杆对零件快速定位、装夹和卸载,整个装夹过程没有对零件造成较大的装夹变形。实践证明:此夹具很好地解决了薄壁框架类零件在铣削加工过程中由于夹持造成的变形问题,同时也提高了零件的加工精度和铣削效率。     

Tool positioning error (TPE) characterisation in milling

Where the geometrical features so permit, the {workpiece–work-holding fixture} assembly is generally considered to be infinitely rigid. The {tool–tool-holder–spindle} assembly and the machine axes are then deformed under the action of the cutting forces. This deformation leads to a positioning error of the tool in relation to the theoretical position. With the aim of taking this positioning error into account, the inaccuracies obtained during end milling and side milling were experimentally modelled from the cutting conditions used for a given machine/mill/material triplet (TriM). Our “Virtual Worker” then used these models to predict machining errors according to the type of machining and to compensate for them.     

筒形件强旋变形流动规律研究

为研究筒形件反旋变形金属流动规律,文章建立了反旋三维刚塑性有限元模型,采用DEORM3D软件对其变形过程进行数值模拟,并进行了BT20钛合金薄壁筒反旋工艺试验研究。模拟结果显示,筒形件反旋时接触区存在一个分流面,分流面一侧的金属沿旋轮进给反方向流动,该流动是筒形件反旋成形所必需的;另一侧金属则向旋压未旋区方向流动。该模型可以合理解释筒形件反旋时金属轴向流动所引起的多种缺陷。     

有效提升薄壁铝合金壳体零件数控铣削加工效率的工艺研究

针对一种薄壁矩形壳体零件难加工的特点,设计了一种薄壁矩形壳体零件数控铣削加工工装。通过该铣削工装的实际应用,结果表明:该工装的尺寸和形位公差都在要求规定的范围之内,保证了该类薄壁矩形壳体零件的加工质量与尺寸精度,减小了工件的变形量,简化了该加工工艺流程,极大地提高了生产效率。     

A stability analysis of turning a tailstock supported flexible work-piece

This paper proposes a new approach to analyze the stability of a cutting process. Previously, most studies have generally assumed the work-piece to be rigid and have, therefore, ignored work-piece deformation. In analyzing, the stability of the cutting process, these studies simply considered the dynamic equation of the tool. However, in practice, the work-piece undergoes deformation as a result of the application of an external force by the cutting tool. This deformation changes the chip thickness and has an effect on the critical chip thickness. Consequently, this study proposes a novel stability analysis method for the turning process in which deformation of the work-piece is considered. The cutting, which takes place in the turning process, is described using partial differential equations, and a set of dynamic equations is developed by considering the interaction between the tool and the work-piece. Having performed Laplace transformation, the stability of the cutting system can be analyzed in terms of the work-piece length, radius, natural frequency, deflection, slenderness ratio, cutting point, and material. The relationship between the critical chip width and the cutter spindle speed is investigated under a range of cutting and work-piece conditions. The analytical results for the current flexible work-piece are compared with those for a rigid work-piece. It is found that the critical chip width of the flexible work-piece is always greater than that of the rigid body.     

一种大型薄壁件的多点柔性定位工装与装夹优化技术

针对航空航天制造中经常会用到的一些尺寸大、刚度低、易变形的大型薄壁件,开发出了一种多点柔性定位工装,根据这种柔性工装和工件的特点,提出了一种能够对这类零件的定位/支承布局方式进行有效优化的方法,提高了零件的加工质量,节省了这类零件制造的工装成本。     

Application of dynamic recrystallization model for the prediction of microstructure during hot working

During hot working operation, the work-piece deforms to the shape of the die geometry at the imposed deformation rates and temperatures. Deformation processing maps, obtained based on the concepts of Dynamic Materials Modeling, can be used to identify optimum deformation conditions. Dynamic Recrystallization (DRX) is shown to be the operating softening mechanism at these optimum deformation conditions, and results in predictable microstructures. The model proposed for explaining the microstructural evolution during DRX is extended to predict the resulting microstructure based on the information about the deformation loads and work-piece temperatures. The model predictions are validated on Al and Cu. This model can be applied for on-line process control, provided the metal forming equipment is appropriately instrumented.