基于AutoCAD的圆柱面上非规则曲线三维建模方法

分析了轧制各种形状花纹板材刀具轨迹的共同特征,研究了各种形状花纹板材的平面设计图与刀具轨迹的对应关系,提出了对平面设计曲线进行二维数据处理的一般方法,对二维数据处理结果向圆柱面上非规则曲线进行变换的三维建模和数据处理方法。在AutoCAD 环境下,利用 Autolisp 语言的编程功能,针对生产实际中切削刀具平面设计图,实现了圆柱面上非规则曲线的三维建模。该模型为刀具的数控加工提供了走刀轨迹仿真依据和走刀加工三维数据。     

基于Zmap网格三轴加工无干涉刀具轨迹的加速算法

介绍和扩大了数控加工中的刀位面和保护面的概念,研究和实现了一种基于曲面离散生成三轴加工无干涉刀具轨迹的算法。通过Zmap网格节点的竖直线与三角片的刀位面和保护面求交并取z值最大的交点即为无干涉刀位点,采用双节点插值方法解决了生成刀具轨迹时因参考走刀步长不合适而产生的运动过切问题。该算法完全采用几何求交运算,过程简洁且精确度高,但需处理的数据点较多、运算量大,为此提出了几种生成轨迹的加速方法。     

浅述数控车床加工中走刀路线的合理确定

在数控加工中,刀具刀位点相对于工件运动的轨迹称为进给路线,也称走刀路线。它不但包括了工步的内容,而且也反映出工步的顺序。在数控加工中,进给路线是由数控系统控制的。它对零件的加工质量、加工效率有直接影响,因此,工序设计时必须拟定好刀具合理的进给路线。     

淬硬钢旋削时的刀具特性对切削温度的影响

为了研究淬硬钢旋削时的刀具特性对切削温度的影响,在数控加工中心上对热传导率不同的刀具进行旋削加工实验。后刀面的切削温度用传统的温度测量方法无法准确测量,使用独创的光纤维耦合器型的2色温度计进行了测量。实验结果表明,切削速度和刀具的热传导率对刀具后刀面的温度有相当大的影响,切削温度随着切削速度的增加而上升,切削刀具热传导率越高,则切削温度越低。     

铝基碳化硅精密铣削刀具磨损实验研究

针对铝基碳化硅切削加工中刀具易磨损、寿命低、切削难度大和加工成本高等问题,选用不同材料的硬质合金铣刀及金刚石铣刀进行切削加工实验,并利用扫描电镜和工具显微镜对高体积分数铝基碳化硅铣削时刀具磨损形态进行了分析研究.研究表明:硬质合金刀具前刀面和刃口磨损主要形式为粘结磨损和微崩刃,后刀面磨损主要为刻划磨损,而金刚石铣刀加工时刀具磨损很小;YG6X铣刀材料微观组织致密,抗磨损能力较强,宜粗加工时选用;金刚石刀体的硬度远大于SiC颗粒,且金刚石与工件的摩擦系数小,金刚石铣刀寿命远大于硬质合金铣刀,宜精加工时选用.     

基于CAD/CAM的复杂曲面数控三坐标投影加工误差分析

两刀位点间连线与原有刀具轨迹所在平面的夹角α(或曲面上刀位数据的Z坐标增量Δz)对基于CAD/CAM的复杂曲面数控三坐标投影加工误差十分敏感.当用弦长代替弧长时,投影加工两刀位点间直线插补轨迹的法向加工误差Δt是以原有刀具轨迹走刀步长或行距加工曲面时两刀位点间直线插补轨迹的法向加工误差Δy的cos2α(0°<α<90°)倍.若α(或Δz)达到一定值,就会因原有走刀步长或行距的过渡拉伸而产生严重的过切(步长拉伸时)或欠切(行距拉伸时)现象,使被加工曲面出现明显的折面或残留面.应引入控制参数α(或Δz),根据曲面加工精度要求设定限值αmax(或Δzmax),当α>αmax(或Δz>Δzmax)时,进行刀位密化处理,以保证曲面加工精度.     

钛合金法兰盘铣加工方法的研究

在钛合金法兰盘铣加工过程中,需要克服零件易变形、尺寸精度高、加工效率低、刀具消耗成本高等问题,该零件在控制成本和减小超差风险方面须进行研究,本文从该类零件的材料特性开始叙述了该零件加工过程中选择刀具的要点、走刀路径的设计和参数选择的过程,对如何提高钛合金零件加工效率、减小变形和降低超差可能性进行了分析,按照铣削方式对加工过程中切削负荷的控制方法进行了初步研究。     

高速切削时摩擦系数对切削影响的数值模拟

高速切削加工中,刀屑间的摩擦系数对切削产生重要影响．由于刀屑接触的复杂性,它们之间的摩擦系数很难确定．为了探究高速切削时,刀具与切屑间摩擦系数对切削的影响,采用有限元通用程序ABAQUS／STANDARD对不同摩擦系数下切削过程进行数值模拟．通过对Mises应力和加工表面节点垂直方向位移的比较,得出刀屑间的摩擦系数对剪切角有较大影响,摩擦系数增大,剪切角随之减小．高速切削既能够提高切削效率,又能提高加工精度．     

Ti-6Al-4V合金的超声波振动切削

超声波振动切削是使刀具在切削方向超声振动,使刀具与工件之间发生瞬间冲撞而进行切削加工的方法.它具有减小切削抗力,工件加工面光,加工热小,不生成刀瘤(积屑瘤),可延长刀具寿命,可对难加工材进行有效加工等优点.     

接触式刀具破损检测器BK_Mikro_9在卧式加工中心上的应用

切削加工中由于机械摩擦和高温产生的刀具磨损会对产品带来加工误差,使用传统的机床内刀具破损检测器由于检测过程在机床加工区域内部,检测和工件加工不能同时进行。通过使用接触式刀具破损检测器BK_Mikro_9,可以将检测工作放在刀库侧换刀间隙时进行,在保证了加工精度的同时节约了刀具检测时间,从而提高了加工速度。     

假肢接受腔阳模数控加工刀具的运动轨迹规划

应用表面建模方法，建立了假肢接受腔的三维数学模型。针对假肢接受腔的独特外形特征，研制了加工假肢接受腔阳模的三轴联动数控机床，该机床控制系统采用开环系统，可以运行CAD／CAM软件。对加工假肢接受腔阳模的刀具进行了运动轨迹规划，推导出了切削点的计算公式。根据三维刀具半径补偿原理，确定了刀具的刀位点运动轨迹。经过临床实例加工表明：该数控机床和刀具运动轨迹规划算法完全满足实际应用要求。     

浅论数控车削走刀路线的合理确定

在数控车削加工中,刀具刀位点相对于工件运动的轨迹称为进给路线,也称走刀路线。它不但包括了工步的内容,而且也反映出工步的顺序。工步顺序是否合理对零件的加工质量、加工效率和数控加工中的进给路线有直接影响。应根据零件的结构特点及工序的加工要求等合理安排。     

钢铁产品圆形拉伸试样加工刀具的改进

针对目前圆形拉伸试样车削操作繁琐、进给量小、切削力大、刀具消耗大及加工效率低等问题,不能满足钢厂钢铁产品快速检验、降低检验成本的要求,对原来的切削加工刀具进行了改进。将原来的75°偏刀改为60°尖刀,取消了原来的90°右偏刀,将宽刃修光刀改造为切断刀,将圆弧刀增加修光刃代替宽刃修光刀与圆弧刀。应用实践表明,改进后的刀具使用更方便,不仅能提高试样的加工质量和加工效率,还能减少加工消耗、降低检验成本。     

深孔钻加工工艺浅析

在切削加工中,孔加工约占加工总量的1/3,而深孔加工又占孔加工的40%,目前钻削加工单从精度、工艺及经济上都占有优势,在将来一段时间仍将继续使用,深孔加工目前面临的难题-刀具折断,刀具折断包括工件也会报废,成本浪费极大,针对上述加工情况对深孔加工关于刀具工艺从切削参数、刀具顶角角度设计、切削工艺等方面阐述为断刀问题解决提供参考。     

细长空心涡轮轴加工工艺研究

低压涡轮轴是典型薄壁空心长轴,该零件材料为GH4169,切削工艺性差,难加工,刀具易磨损,加工硬化现象严重,加工过程中零件转速不能太高。零件大头锥面直接过渡到轴身及深孔结构特点,需要设计、制造特殊结构的专用深孔钻头、深孔铰刀等专用工装、数控机夹刀具。寻求最佳的走刀路线和接刀点位置,调整、优化数控程序,摸索最佳切削参数,通过切削试验来验证数控程序的正确合理。     

采用分区法提高数控三坐标曲面投影加工的精度

零件加工后表面残留高度不均匀的现象一直是数控曲面加工中亟待解决的问题之一.本文分析了数控三坐标曲面加工行距计算公式,得出了曲面数控投影加工行距与曲率半径的关系.结果表明,曲面曲率半径和曲面截面线加工点处斜率参数对基于CAD/CAM的复杂曲面数控三坐标投影加工误差十分敏感.斜率大的区域因原有走刀行距的过度拉伸而产生严重的欠切现象,使被加工曲面出现明显的残留面.针对这一情况,提出了一种刀具轨迹密化的方--分区域投影加工.该方法的特点是对曲面截面线加工点处斜率参数和曲面曲率半径小的区域,减小行距,并进行刀具轨迹编辑,从而使刀具轨迹的刀位达到密化,改善了残留高度的不均匀状况,提高了曲面加工精度.     

后置处理中平面轮廓拐角加工程序自动生成技术

为解决早期数控程序中没有考虑拐角加工问题,本文提出了围绕NC代码识别拐角并自动生成拐角加工数控程序算法,以满足产品升级与加工高要求之需,进一步确保数控加工安全与零件表面质量。为实现拐角识别,首先总结归纳常见数控代码结构;其次还原NC代码的几何形态并采用线链表示,计算线链走向、线链边之切矢;将拐角分为点式拐角与圆弧式拐角两大类型,综合拐角的离散结构与线链的封闭性,给出了拐角的识别原理与相应准则。拐角加工按分层铣削加工,从刀具轴向上减少刀具在拐角位置处加工瞬时的切削量;各层拐角加工刀轨由进刀、切入、拐角加工、切出与退刀五段组成;层间刀轨采用进退刀连接线衔接。最后用实例验证了该算法的正确性。     

环形刀具高速铣削走刀步长计算方法

为提高环形刀具高速铣削的效率,并且尽量降低设备运行的成本,通过考虑数控刀具加工弓高误差、刀具摆动误差、局部曲面几何形状以及数控刀具走刀方向等因素,并结合几种常用传统方法各自的优点,设计了走刀步长的计算方法。仿真实例表明,文中提出的走刀步长计算方法可以保证环形刀具高速铣削效率的同时,大幅降低铣削的费用。     

炭/炭复合材料切削加工试验研究

探讨了Ｃ／Ｃ复合材料结构和机构物理性能的特殊性及机构切削加工的特点。用ＳＥＭ观察了不同切削条件下切屑的断口形貌。用５种不同的刀具材料、刀具角度及几何开头相同的刀具，在一定的切削工艺参数条件下，对该材料进行切削试验，以刀具有前刀面和／或后刀面的磨损率为判据，最佳刀具材料为ＹＧ８，在切削Ｃ／Ｃ复合材料的过程中，轨具的磨损极为严重，刀具磨损的主要机理是粘着磨损和磨粒磨损。     

基于曲率的曲面加工刀位轨迹生成算法

提出了一种自由曲面五轴数控加工无干涉刀位轨迹的生成算法。该方法利用曲面的曲率来确定环形刀的刀具姿态,使得刀具随被加工曲面的形状变化而倾斜,从而生成无干涉的刀位轨迹。