超声振动对炸药模拟材料车削表面质量的影响

以MJ-9159炸药模拟材料超声振动车削及数字共聚焦表面微观形貌测量为试验基础,针对炸药材料较差的加工性及对力和温度冲击的敏感性,研究了超声振动车削的切削机理,对比分析了普通车削和超声振动车削以及2,3.4,5μm振幅超声振动车削模式对加工表面质量的影响。结果表明,超声振动车削表面质量优于普通车削。基于应力波作用的断屑方式,使用分离式超声振动切削状态即转速60 m·min-1、振幅5μm时车削表面质量最好。     

基于ADAMS的机床主轴刚柔耦合系统建立及性能分析

对于数控机床来说,车削精度是影响车削质量的关键因素,而机床主轴系统在车削过程中的运动和变形又是影响车削精度(如表面粗糙度)的重要因素。以ADAMS为主要仿真软件,通过ADAMS建立了传动系统的刚柔耦合虚拟样机模型,研究了空转工况下、切削激励作用下主轴的动态响应;通过ANSYS和ADAMS的联合仿真,得到了主轴的动态相应曲线。本研究对数控车削机床的设计与研发提供了有力的技术支持。     

立式双刀车削细长轴仿真研究

针对细长轴传统加工过程中变形大、质量一致性差等问题,提出立式双刀车削细长轴的加工方式。借助 有限元软件开展细长轴立式单刀、双刀车削过程中的动态切削力及变形分析,对比相同切削参数下单、双刀车削细 长轴时的切削力平稳性及工件变形量。结果表明：双刀车削能有效缩短切削力进入稳定段的时间,且双刀车削引起 的细长轴弯曲变形量仅为单刀车削的6.6%。立式双刀车削能够有效减小细长轴加工过程中的弯曲变形,为细长轴的 高速切削提供基础。     

PBX车削表面的细观形貌与粗糙度研究

利用三维视频光学显微镜和扫描电子显微镜对某奥克托今基PBX试样干车削和加切削液车削产生的表面进行观测,发现存在明显的刀尖划过和未划过的螺旋状车削纹,并在相同车削参数下加切削液车削的较干车削的明显.刀尖划过区域比较平整,切屑脱落后残留的微裂纹和破碎的炸药颗粒在未划过区域清晰可见,区域整体显得极不平整.采用轮廓仪对这种不平整的检测表明车削表面的粗糙度随车削深度、进给量和机床主轴转数的增大而均呈现增大趋势.推导的表面粗糙度经验公式可预测不同工艺参数下的实际表面粗糙度.     

辅助超声振动车削金属基复合材料试验研究

选取金属基复合材料为加工对象,于刀具上加载超声振动进行车削试验。对比研究表明:辅助超声振动车削较常规方式车削的加工质量好且刀具磨损程度轻;试验参数不同程度地影响辅助超声振动车削试样的表面质量以及刀具磨损程度;随着切削深度增加和进给量增大,试样表面粗糙度和刀具后刀面磨损量均呈递增趋势;而随着转速加快,试样表面粗糙度呈递减趋势,刀具后刀面磨损量则呈递增趋势。     

消除陶瓷加工表面微裂纹的新方法

通过超声振动车削和普通车削、磨削陶瓷材料的试验研究及切削机理的探讨,探索出用超声振动车削能有效地消除陶瓷加工表面微裂纹,是陶瓷材料精密加工的一种新切削法。     

Ultrasonic Vibration Turning of Ceramic Materials 一An Experimental Study

进行了超声振动车削与普通车削、磨削加工陶瓷材料的对比试验研究。结果表明，振动车削可明显地提高陶恣加工表面的质量，有效地消除普通车削，磨削中所形成的表面微裂纹，因此是陶瓷精密加工的一种新方法。     

车削振动的免疫PID控制研究

为减少车削过程中车刀产生的振动对工件加工精度的影响,开发了一种车削振动控制系统。系统中的执行器采用超磁致材料制作而成,能满足切削振动控制高精度和高频响的要求;同时采用柔性铰链结构设计专用刀架,解决了执行器回复力不足的问题;在完成系统的总体设计后,研究了超磁致伸缩执行器(GMA)和专用刀架的工作原理,并分别建立了它们的传递函数模型。根据人工免疫原理,设计了一种免疫PID控制器,通过Matlab环境中的Simulink工具对控制系统进行仿真研究,并在数控(CNC)车床上进行了现场实验测试,结果证明该系统能很好地抑制车削加工时产生的振动干扰。     

氟金云母陶瓷车削加工中材料去除的试验研究

分别用高速钢、硬质合金和Si3N4陶瓷刀具对氟金云母可加工陶瓷进行车削加工试验,测试了材料加工表面粗糙度,并以扫描电镜观察了加工表面。分析了氟金云母陶瓷车削加工中材料去除特点、材料去除规律和材料去除机理,考察了刀具材料对材料去除率和表面加工质量的影响。其材料去除过程可分为初期阶段、高效阶段和后期阶段。高速钢刀具因材料去除率较低不适于氟金云母陶瓷的车削加工,硬质合金刀具加工的表面粗糙度Ra值最低,质量较好。初步分析了氟金云母陶瓷材料去除机制,其材料断裂去除以穿晶断裂模式为主,沿晶断裂模式同时存在。     

超声波振动车削的运动学及其加工表面质量

本文对Z向(主切削力方向)分离型超声波振动车削的运动学做了较详细的分析,探讨了它的位移、速度和加速度的变化规律,归纳出分离、冲击、变速及住复熨压等四个特性。并采用新型的可转位刀片振动装置对多种工件材料进行了振动车削表面粗糙度、残余应力、加工硬化和接触疲劳等试验研究。