高速切削稳定性研究综述

介绍国内外学者在高速切削稳定性方面的研究成果,着重总结和分析以下几方面的研究工作:颤振的发生机理及数学模型、颤振的监测及预测以及抑制颤振提高切削稳定性的方法.     

高速切削系统的稳定性实验研究

切削系统随着切削速度的提高,工件加工质量、机床刀具的寿命等受系统稳定性的影响逐渐增大,针对这一特点,设计并实施高速加工中心模态实验和高速铣削动态实验。通过对实验数据的分析,得到系统前8阶固有频率,并绘出在一定加工条件下的切削稳定性极限图。     

基于切削参数的高速铣削系统稳定性研究

切削中的振动对加工质量有很大的影响,通过高速铣削试验及仿真分析,对基于工艺参数和刀具参数的高速铣削系统稳定性进行研究,得到了主轴转速、进给量、切削深度、刀具几何参数等对切削颤振系统稳定性的影响规律。试验所得结果为高速铣削加工切削用量的合理选择,特别是加工参数的优化提供了参考。     

薄壁零件切削变形的研究现状综述

薄壁零件切削过程中的变形是高速加工领域的一个重要研究内容.介绍薄壁零件结构特点;分析薄壁零件切削变形的影响因素,表明工件的材料力学特性与结构特点、加工过程中毛坯初始残余应力的释放与重分布、切削过程中刀具与工件间的热-力耦合作用以及工件的装夹等是主要影响因素.并介绍目前国内外研究的发展状况.     

高速切削加工

1 引言 在现代机械切削加工技术中，高速切削正在越来越多地被人重视，其加工技术已开始逐渐被使用，随之而来的，首先是高速加工机床。那么，什么是高速加工？高速加工与传统加工在加工工艺上有什么区别？高速加工对加工设备、刀具、夹具及相应的CAD／CAM系统提出了什么特殊的要求？高速加工有哪些技术优势？这些一直是我国模具行业面临的主要问题。本文将试图回答这些问题，并且尽可能结合目前在世界上居领先水平的德国Rtiders（罗德斯）公司机床（见图1）的结构、特点来分析，用它同目前国内仍在普遍应用的传统的加工方法和切削理论相比较，以促进高新技术在国内的应用和普及。     

电火花成型电极的高速切削加工

现代机械切削加工中,高速切削（High Speed Cutting）是一重要的发展方向,已开始被广泛使用。以高速、高精度和大进给为主要特征的高速切削加工近几年来发展十分迅速。本文通过高速切削机床加工一个手机型腔模石墨电极的过程,介绍和探讨高速加工在电火花成型方面的应用。     

面向高速切削加工的数控编程技术研究

高速加工数控编程技术是高速加工研究的关键内容之一,它极为重要也非常复杂。针对高速切削加工的特点,提出了新的数控加工编程策略,深入分析了高速粗加工和精加工过程中走刀路径的优化。通过这样的优化科学地编出最优、最实际的高速铣削数控加工程序,充分发挥高速铣削加工的特长。从而缩短零件的生产工艺过程,增加切削余量的去除率,提高表面的加工精度。     

模具加工中的高速切削

在对高速切削技术描述的基础上,介绍了高速切削加工的优势,对在模具加工中实现高速切削的条件和途径进行了描述,并列举了具体的应用实例。     

高速数控切削用刀柄工具系统

在分析传统BT(7:24锥度)实心长刀柄基础上介绍国外HSK,Big-plus,KMShowa D-F-C等新型工具系统,分析和对比不同高速刀柄的结构特点、装卡过程及其应用场合。指出高速加工工具系统中存在的主要问题及对策,展望高速加工工具系统发展趋势和研究前景,为选用高速工具系统提供了参考。     

离合器超高速试验机的控制系统设计

汽车离合器由压盖总成和从动盘总成组成，其旋转强度是重要的质量评价指标。行业规范规定它们都应在超高速试验机中以高于工作转速的状态下进行超速强度试验，以确定离合器的安全性和可靠性。本文着重介绍对超高速试验机的控制系统的设计。     

铝合金高速加工过程切削温度预测研究综述

铝合金材料凭借强度高、耐磨性好、加工性能良好以及焊接性能好等优点,在航空航天和汽车等行业得到了越来越广泛的应用。由于铝合金加工过程中切削温度高,易产生热变形、刀具磨损等问题,因此准确预测铝合金高速切削过程中的切削温度至关重要。从理论上分析了铝合金切削过程中的温度分布特点,比较了二维切削和三维切削有限元仿真过程,阐述了高速切削过程中切削温度的影响因素。     

基于PMAC的高速电弧放电加工控制系统设计

针对高速电弧放电加工方法对机床加工设备的需求,基于PMAC运动控制器,开发一套高速电弧放电加工机床控制系统。该控制系统以工控机作为控制中心,采用满足高速电弧放电加工需求的功能控制软件;伺服控制平台采用PMAC运动控制器,以达到精确控制运动目的;以QT系统进行人机交互,并控制伺服运动系统、冲液系统和电源系统等完成其控制功能。通过制作系统控制柜与调试,得出设计的系统满足高速电弧放电加工需求。这为高速电弧放电加工方法的研究提供了参考。     

基于PC的离线插补高速加工数控系统

产时插补是高速数控系统中实时性要求最高的环节，也是提高控制环节节拍和精度的“瓶颈”。自从CNC软件诞生之日起，大量文献都致力于研究提高插补精度的优化算法，但是由于可以利用的计算时间十分有限，即一个插补周期一般为1－10ms，高速切削达到0．2ms，所以很难保证算法的稳定性和可靠性。本文提出了一种从根本上解决问题的方案：OLICNC高速数控系统通过离线插补，在线跟随的策略，达到提高控制系统的控制精度的目的。文章对OLCNC高速数控系统的工作原理，系统结构，系统与传统数控相比的特点和关键技术作了较为详尽的论述，OLICNC数控系统不仅应用于新型高速加工机床，而且也是改造现有机床经济而实用的选择。     

高速加工中心主轴系统动力学建模及优化设计

建立了DMU-70V五轴数控高速加工中心主轴-夹具-刀具系统的有限元模型，并利用动态测试的方法对有限元计算结果进行验证；以提高低阶固有频率作为动态优化目标函数，对主轴系统进行了优化设计。     

Stability limits of milling considering the flexibility of the workpiece and the machine

High speed machining of low rigidity structures is a widely used process in the aeronautical industry. Along the machining of this type of structures, the so-called monolithic components, large quantities of material are removed using high removal rate conditions, with the risk of the instability of the process. Very thin walls will also be milled, with the possibility of lateral vibration of them in some cutting conditions and at some stages of machining. Chatter is an undesirable phenomenon in all machining processes, causing a reduction in productivity, low quality of the finished workpieces, and a reduction of the machine-spindle's working life.

In this study, a method for obtaining the instability or stability lobes, applicable when both the machine structure and the machined workpiece have similar dynamic behaviours, is presented. Thus, a 3-dimensional lobe diagram has been developed based on the relative movement of both systems, to cover all the intermediate stages of the machining of the walls. This diagram is different and more exact than the one that arises out of the mere superposition of the machine and the workpiece lobe diagrams. A previous step of rejecting resonance modes that are not involved in the milling at the bottom zones of the thin walls must be previously performed.

Finally, the proposed method has been validated, by machining a series of thin walls, applying cutting conditions contrasted with the limits previously obtained in the three-dimensional lobe diagram.     

微小孔加工质量和效率的控制系统稳定性分析

根据对电火花加工原理以及进给系统的分析,可知放电间隙是影响微小孔加工质量的重要因素,可靠地控制放电间隙是提高微小孔加工质量和效率的关键。为了更好地控制放电间隙,分析放电间隙的控制规律,应用模糊理论,设计了电火花加工控制系统的模糊控制器。并运用李雅普诺夫稳定性理论,对控制系统的稳定性进行了分析,并进行了验证。结果表明：该系统是稳定性且可行的。     

自动变速箱液压主油路控制系统稳定性设计

某自动变速箱液压主油路调节回路是一个由压力闭环和流量闭环相嵌套的高阶复杂控制系统,实践中缺乏对于高阶复杂液压系统稳定性设计的有效手段,致使压力、流量震荡成为复杂液压系统常见的故障。提出了基于系统主稳定裕度、主固有频率的优化设计、分析法,可有效解决高阶复杂系统稳定性设计的问题。通过建模分析计算了系统的主稳定裕度和主固有频率,将其作为设计目标,借助DOE工具对关乎系统稳定性的结构参数进行了正向设计,确保系统即具备动态响应快速性,又具备可靠的稳定性。最终通过实验验证了系统模型的准确性及所提出的稳定性设计方法的正确性。