正交车铣细长杆的动力学分析

根据等截面梁横向振动理论,建立了正交车铣加工细长杆的动力学模型,并根据车铣切削力的特点,建立了切削力的简化模型。分析了强迫振动的动力学响应以及振动过程中切削厚度变化对强迫振动的影响,并利用Matlab软件对其进行了模拟。模拟结果表明,在正交车铣加工细长杆过程中,振动系统可以对强迫振动起到一定的抑制作用。     

弱刚度细长杆正交车铣加工的研究

分别采用正交车铣和车削对弱刚度细长杆类零件进行了精加工试验研究，试验结果表明，对弱刚度细长杆采用正交车铣加工比传统车削加工能够得到更小的表面粗糙度值和更高的加工精度。     

车铣复合加工不锈钢细长轴的试验研究

对不锈钢细长轴进行车铣复合切削加工试验,重点研究了工件转速、铣刀转速、切削厚度等因素对工件加工表面粗糙度的影响,并对试验参数进行了优化。在优化的切削参数下,以尺寸精度为评价指标,对长径比较大的不锈钢细长轴进行正向、反向车铣加工试验研究。结果表明,反向车铣切削加工细长轴,能够获得较好的表面质量和较高的加工精度;在较优的工艺条件下,可获得表面粗糙度值为Ra0.458μm,尺寸精度优于0.015 mm的Φ9mm×300mm的不锈钢细长杆。     

车铣加工细长轴的振动特性分析

应用正交车铣可以实现细长轴等弱刚度零件的高速和精密切削加工,可作为传统车削加工的替代加工方法。针对细长轴类零件的正交车铣加工,建立了考虑刀具—刀柄—主轴结合面的电主轴以及不同装夹下的工艺系统的有限元模型,并对不同切削参数以及不同装夹方式下的铣刀系统、工件以及工艺系统的幅频特性进行了分析。同时,对比研究了在车铣和车削加工条件下工艺系统的幅频特性,研究表明:在不同装夹方式下车铣加工较车削加工的振动特性有很大改善,研究结果为细长轴类零件的正交车铣加工应用打下理论基础。     

车铣复合加工过程阻尼与切削稳定性研究

车铣复合加工具有一次装夹多工序加工、加工表面温度低及刀具磨损小等优势,非常适用于起落架等复杂回转类零件的加工。加工稳定性分析是进行参数优选、避免加工颤振的有效方法,在低速车铣复合加工过程中,过程阻尼会对稳定性边界产生显著影响。本文中分析了车铣复合加工过程阻尼的产生机理,建立了等效过程阻尼模型;在车铣复合加工动力学方程中引入过程阻尼,实现了考虑过程阻尼的车铣复合加工稳定性预测,得到低速切削区域的精确稳定性边界;并分析了过程阻尼对稳定性边界的影响规律,最后利用车铣加工切削实验验证了本文提出的考虑过程阻尼的稳定性预测模型的正确性。研究结果表明,过程阻尼会提高稳定性边界,且随着切削速度的降低提升作用愈发明显。     

细长轴切削盘

在普通的车床上加工细长轴,一般需要加长的车床床身和若干个中心架支撑工件才能完成。我厂需加工细长轴直径是φ8～25mm,长度大多是1m以上;精度要求也较高。我们通过实践的探索和改革,终于制造出细长轴切削盘装置,并能安装在C616普通车床上加工,使原来的工件转动改为工件不转动,而只作轴向移动,并采用双刀高速旋转切削的方式进行加工。加工后的工件精度可达IT8级,表面粗糙度达R_α0.8,全长外径尺寸误差不超过0.03mm,完全符合图纸要求。这是一种较为理想的细长轴加工方法之一。现简介如下。     

细长轴切削盘

在车床上加工超长细长轴比较困难,一般需要加长的车床床身、若干个中心架支撑工件,还要有一定的技术水平。我们通过实践的探索和改革,研制出细长轴切削盘,安装在C616车床上,可加工出无限长的细长轴。加工时,工件不转动,只作轴向移动,切削盘作高速旋转,双刀同时切削。加工精度可达IT8级,表面粗糙度R_α0.8,全长外径尺寸误差不超过0.53mm。     

细长轴铣扁夹具

细长轴工件(图1)由于刚度低,所以装夹、铣削时会造成弯曲,影响工件的铣削精度。为此,我们设计制造了细长轴工件的铣扁夹具(图2)。提高了工效和质量。夹具以V形槽将细长轴外圆夹紧,定位块6和动夹紧块2之间还配置了一复位弹簧7,弹簧在压紧扳手3卸掉压紧力时,自动地使夹紧块2退回原位。V形槽还可靠     

细长轴切削工艺数据库系统研究

对细长轴切削加工中所涉及数据进行了系统归纳分析,建立了细长轴加工的专家系统知识库结构和相关推理规则,设计了细长轴切削数据库的数据结构,开发了针对细长轴类零件的切削工艺数据库系统,整合细长轴切削加工中的各种数据,为工艺设计人员和生产现场的技术人员提供细长轴的切削经验和切削参数参考,以提高设计人员的工作效率,减少资源浪费,降低生产加工成本。     

正交车铣瞬时切削面积的建模与分析

通过对正交车铣运动学的分析建立了偏心正交车铣过程中的圆周刃切削深度、圆周刃切削厚度、端面刃切削深度和端面刃切削厚度的最大值表达式。运用所建立的数学模型,通过对切屑形成模型的研究建立了正交车铣瞬时切削面积的数学模型。应用正交试验法研究了正交车铣切削参数(切削深度、铣刀齿数、铣刀转速、偏心量和轴向进给量)对瞬时切削面积的影响规律:铣刀齿数影响最大,依次为切削深度、轴向进给量、铣刀转速和偏心量和运用极差分析探讨了以上五个切削参数对最大瞬时切削面积的影响趋势,最大瞬时切削面积随铣刀转速、偏心量和刀具齿数的增加而减小,随切削深度、轴向进给量的增大而增大。     

正交车铣偏心加工三维颤振稳定性的研究

针对正交车铣复杂运动产生变深度、变厚度的切削特性,基于其加工原理采用解析法提出三维颤振稳定域的理论模型.在模态试验基础上,仿真分析正交车铣偏心加工颤振稳定域叶瓣图,结果表明正交车铣加工产生颤振的条件除了与铣刀几何形状和啮合条件、机床结构的频响应函数、工件材料特性等有关外,主要与铣刀轴转速和切削深度密切相关.在正交车铣切削颤振稳定域试验过程中,切削力频谱分析的结果表明:当刀齿切入频率在力频谱中起主导作用时,切削过程是无颤振和稳定的;当系统结构模态频率在力频谱中起主导作用时,将产生颤振并测得切削力和表面粗糙度值都大于或高于无颤振情况.因此该理论模型及仿真结果可以有效预测正交车铣偏心加工颤振稳定性,为其加工表面质量和加工效率提供理论指导.     

正偏心正交车铣精加工切削层几何形状研究

针对未考虑正偏心正交车铣切削层几何形状而导致难以全面反映正交车铣切削层几何形状变化规律的问题,基于正交车铣运动规律,在不考虑动力学影响的情况下,对切削层的形成过程进行了静态分析。建立的正偏心正交车铣切削层几何形状的解析模型涉及铣刀侧刃和底刃的切入/切出角度、切削厚度和切削深度。通过试验验证了该解析模型的正确性,并分析了切削参数对铣刀切削层的影响。研究结果为正偏心正交车铣切削层几何形状的变化提供了定量的分析依据,为切削力和颤振的研究提供了理论指导。     

细长轴工件切削颤振的研究

对细长轴工件切削加工中的颤振效应进行分析,通过激振实验,对细长轴工件切削系统的主切削抗力方向的动态特性进行实验研究,得出结论:细长轴工件使得整个切削系统的一阶固有频率降低,二阶固有频率提高。综合考虑,整个切削系统建立了两自由度模型,分析了细长轴工件切削系统的切削颤振以及稳定性条件。     

细长轴高速切削法

加工细长轴寸,普遍存在的问题是质量差、效率低。而且就是在切削速度很低、切削量很小的情况下。也会发生弯曲变形和得不到正确的几何精度(如图1)。因此更无法进行高速切削。远就是长期以来在车加工中存在的“车工怕细长”的难题。 在长期生产实践中我们对细长轴的切削加工,进行了探索。现在,基本上掌握了细长轴的加工方法。不但保证了细长轴的低速切削质量,同时也可以送行高速切削,井保证了长轴的精度。这种方法适用于大批制造,也适用于小批生产和机修部门。 在今年东北三市先进刀具表演中,加工长2200毫米、直径22毫米(圆料直径42毫米)的长…     

微小型无偏正交车铣加工系统稳定性研究

以微小型车铣复合加工系统为对象,通过对微小型车铣加工工艺系统进行分析将其简化为进行端铣研究。针对加工系统中刚度最低的工件系统利用再生型颤振理论进行分析,得到加工稳定性叶瓣图,并且通过实验验证了该叶瓣图的准确性。得到的微小型车铣稳定性叶瓣图可以指导微小型车铣的加工参数选择,提高微小型车铣加工效率。     

车细长轴的装置

车削细长轴时,即使切削用量很小,也会使工件产生弯曲变形和振动,造成加工质量差、生产效率低。目前普遍采用跟刀架、大偏角刀具,并以大进给量反向走刀进行加工,但要高效地加工出精度较高、表面粗糙度较低的细长轴,还是比较困难的。下面介绍用刀匣结构加工细长轴。     

车细长轴的刀盘

我们用图1所示的车刀盘加工细长轴,效果较好。将做好的刀盘4夹在三爪卡盘上,校正内孔与主轴同心度为0.01～0.03mm,再根据工件直径选择好导套3放入刀盘4的内孔中,用顶丝顶住。导套8安装于     

车细长轴的夹具

我所在开发研制中需要各种拉力试样,他们多属于细长轴,由于又细又长,用一般的夹具和加工方法难以达到尺寸要求。我们共同构思,利用车床顶尖套,改制了一种夹具,进行辅助夹持,效果很好。 被加工工件见图1,夹具结构见图2。具体结构是将车床顶尖套4中的顶尖取下,换上一专用空心锥度轴和钻夹头3配合,顶尖套4中原孔用钻扩大到所加     

强力切削细长轴的经验

我厂过去在7马力齿轮车床上加工低碳钢的细长轴(φ1(5/8)″×36″、φ1(5/8)″×28″)时,采用如下的切削用量,转速780转;切削深度2公厘;走刀量0.4公厘,生产效率不高,每天只能车9根。后来学习苏联先进经验,进行强力切削,切削用量提高到,转速1150转;切削深度2公厘;走刀量1.8公厘,每天加工到18根。在学习强力车削细长轴的过程中,曾改进了车刀的几何形状,克服了工件的振动;还改进了双刀架,采用「对刀」切削的方法,使工件在车削时不会