采用垂直铣削法加工大直径锥齿轮

正在铣床上加工锥齿轮,通常都是采用纵向工作台自动进给来实现切削加工的。但在生产实践中,由于X62W铣床主轴至工作台面的距离范围为30~350 mm,加上分度头自身的高度,一些直径较大的锥齿轮由于垂直工作台降不下来而无法加工;即使有一些能够加工,由于锥齿轮直径较大,有一铣削分力向上,而工件又无法支撑,铣削时振动较大,造成所加工零件表面粗糙度差,有振纹,严重时造成打刀、废件。我们经过实践证明,采用垂直工作台自动进给加工锥齿轮,不但能加工一些采用纵向工作台自动进给无法加工的锥齿轮,扩大X62W铣     

基于粗糙度形成机理的曲面高速铣精加工参数选用

为在曲面精加工中获得理想的表面粗糙度,通过分析表面粗糙度的形成机理,建立了粗糙度与走刀行距、进给率关系的数学模型;通过实验,建立了高速曲面铣削时粗糙度与加工倾角、主运动线速度关系的图谱,实现了在生产过程中按照加工目标的表面粗糙度确定相应的走刀行距、进给率、加工倾角、主运动线速度等加工参数.研究结果表明,该研究对提高加工...     

基于HP滤波法的数控铣削加工误差波动特征分析

数控铣削加工是现代加工技术的重要手段和方法,研究其加工误差的波动规律和特征,有利于提高数控加工的精度和质量。现以表面粗糙度为例,采用HP滤波法对数控铣削加工误差的波动特征进行分析,结果表明,表面粗糙度随进给速度、每齿进给量的增加而增加,随主轴转速的增加而减小;表面粗糙度随进给速度、每齿进给量和主轴转速的变化而产生波动性,其波动程度受主轴转速的影响较大,受每齿进给量的影响较小;在主轴转速为620 r/min时表面粗糙度波动性随进给速度的增加而呈现出稳定性。     

车铣加工光学自由曲面表面粗糙度研究

针对光学自由曲面加工的困难,将车铣复合加工应用于光学自由曲面加工中。采用正交试验极差分析法,研究了铣刀转速、进给速度、铣削深度与表面粗糙度之间的关系。试验结果表明:铣削参数对表面粗糙度的影响按照从大到小依次为工件材料、进给速度、铣削深度、铣刀转速;增大铣刀转速和进给速度,减小铣削深度,可以获得较好的加工表面。当铣刀转速为9000 r/min,进给速度为400 mm/min,铣削深度为0.06 mm,工件材料为黄铜时,车铣复合加工光学自由曲面的表面加工质量最优。     

低速铣削中表面粗糙度影响因素及切削参数优化研究

通过铝合金薄壁工件切削试验,对铣削加工中表面粗糙度的影响机理进行分析,建立了铝合金薄壁工件表面粗糙度预测模型,采用多元回归正交分析法获得了表面粗糙度的经验公式。结合正交试验的极差分析,获取不同的加工参数对表面粗糙度的影响显著性。并基于表面粗糙度,以材料去除率为优化目标,对切削参数进行优化。研究结果表明,切削参数对表面粗糙度的影响显著性为:每齿进给切削宽度切削速度;较优化的切削参数为:切削速度201 m/min,每齿进给0.19 mm/齿,径向切宽11 mm。为铝合金工件的铣削加工提供理论方法和试验依据。     

多线往复摇摆线锯切割水晶玻璃的试验研究

利用多线往复摇摆线锯对不同形状的水晶玻璃进行切割试验,测量了不同线速度、不同进给速比条件下的切片表面粗糙度,研究了加工工艺参数对切片表面粗糙度的影响规律.试验结果表明,摇摆运动会有效地降低切片的整体表面粗糙度,线速度的提高有利于减小切片整体表面粗糙度,进给速比的改变对加工表面不同位置的粗糙度影响较大.单位长度材料去除量...     

PVD涂层刀具高速铣削砂岩表面粗糙度研究

砂岩装饰品已逐渐走进人们的生活,提高砂岩加工表面质量已备受关注。利用正交试验,研究PVD涂层刀具高速铣削砂岩的切削速度、进给速度及切削深度对加工表面粗糙度的影响。分析了表面粗糙度随不同切削参数的变化规律:随着进给速度与切削深度的增加,表面粗糙度值变大,随着切削速度的增加,表面粗糙度值减小,当切削速度由3000r/min提高到12000r/min时,表面粗糙度值由4.98μm减小到3.64μm。建立了表面粗糙度的回归预测模型,经F检验具有较高的显著性,为实际生产加工砂岩制品提供了一定理论依据与参考价值。     

停动铣切实现超精密加工

常规铣切时,主切削运动与进给运动往往一同进行,即刀具切削工件时,同时进行着进给运动。若刀具尖端半径为R,进给量为f, 则被加工表面粗糙度理论值为:H=f~2/8R。但当进给量稍有变化,表面粗糙度值也将发生变化,如变化量为△f时,则表面粗糙度理论值的变化量就为:△H=(f/4R)△f。因此,当因工件驱动系统的电机发生振动或工件进给而引起振动时,都会使实际被加工表面粗糙度比理论值增加许多。为了适应超精密加工的需要,国外研制了停动铣切工件的机床设备(图1)。从而保证了被加工表面的刀痕均匀一致,且因刀具切削时工件停动,所以不会发生振动,使被实际加工表面粗糙度十分接近理论值。     

外圆磨削表面粗糙度的智能控制

针对外圆磨削表面粗糙度难以控制这一工艺难题,结合自适应模糊推理系统,提出了磨削过程的智能控制。在表面粗糙度预测模型基础上,以纵向进给速度为直接调整变量,以工件表面轮廓算术平均偏差为最终控制目标,通过智能化调整纵向进给速度实现对表面粗糙度的自适应模糊控制,建立了磨削加工粗糙度的模糊控制器。磨削实验结果表明,实测的粗糙度以较高精度在目标值周围变动,该模型能够满足对表面粗糙度控制的要求。     

金刚石磨头刀具磨铣加工对高体份SiCp/Al复合材料加工表面质量的影响

针对高体份SiCp／Al复合材料,采用佥刚石磨头刀具磨铣切削的加工方法,研究了高速磨铣加工中机床主轴转速、工件进给速度及背吃刀量对材料加工表面形貌损伤以及表面粗糙度的影响规律。研究表明,机床主轴转速的提高、工件进给速度的减小都能够减小材料表面形貌的损伤情况,改善加工表面粗糙度质量：背吃刀量的改变对材料表面形貌损伤以及表面粗糙度的影响不大。     

石英玻璃旋转超声铣削表面质量研究

探索了高频旋转超声铣削石英玻璃的工艺规律与材料去除机理,检测分析了加工表面粗糙度与表面形貌,借助Matlab平台建模仿真了进给速度和主轴转速对磨粒运动轨迹的影响规律,研究了进给速度、主轴转速、切削宽度以及切削深度对加工表面质量的影响规律与机理。进给速度增大会导致刀具上的单颗金刚石磨粒的切削速度增大,参与切削的摆线平面投影运动轨迹变长,使表面粗糙度随进给速度增加先增大后减小;表面粗糙度值随主轴转速的增大总体上呈现出先减小后增大的趋势,主轴转速为3 000 r/min时铣削表面粗糙度最小;表面粗糙度值随切削宽度增大先增大后减小,切削宽度直接决定相邻刀具路径对应加工区域重叠范围,进而产生不同的磨粒划刻加工叠加效果;随切削深度增大,表面粗糙度值呈现出先增大后减小再增大的趋势,铣削过程中超声振动与切削深度配合产生的近成形表面材料去除模式对表面质量具有关键性作用。研究工作可为石英玻璃旋转超声铣削加工提供一定的工艺基础。     

基于正交实验的氧化锆陶瓷套圈内圆磨削研究

采用树脂结合剂金刚石砂轮磨削氧化锆陶瓷套圈内圆,分析了各磨削工艺参数包括砂轮的粒度、线速度(vs)、轴向振荡速(fa)和径向进给速度(fr)对氧化锆套圈内表面粗糙度的影响。利用正交实验,通过回归分析得到加工表面粗糙度的回归方程。实验结果表明,金刚石砂轮的粒度是对加工表面粗糙度影响最大的因素,随着砂轮粒度的减小,加工表面粗糙度呈明显下降的趋势,而砂轮的线速度、轴向振荡速和径向进给速度的变化对加工表面粗糙度的影响均不显著。     

数控加工参数对FDM成型精度影响研究

为了提高熔融沉积成型(FDM)打印件的表面质量,提出利用数控加工方式对FDM工艺成型件进行表面加工的后处理方法。采用正交试验法,分别研究主轴转速、进给速度和切削深度等数控加工参数对FDM工艺成型件的表面加工误差和表面粗糙度的影响。结果表明,通过数控加工可以有效提高FDM工艺成型的精度。当主轴转速为600r/min,切削深度为0.4mm,进给速度为0.1mm/min时,加工误差达到最小值0.01mm。当进给速度为0.1mm/min,切削深度为0.4mm,主轴转速为400r/min时,表面粗糙度达到最小值1.824μm。     

Si_3N_4陶瓷超声振动铣磨加工表面粗糙度的数学模型

为了探索Si_3N_4陶瓷超声振动铣磨加工中影响加工面表面粗糙度的因素及影响规律,分析了超声振动铣磨头磨粒的运动轨迹,在此基础上建立了加工面表面粗糙度的数学模型;采用该模型对Si_3N_4陶瓷超声振动铣磨加工面表面粗糙度进行了预测,并对预测结果进行了试验验证。结果表明:主轴转速、进给速度、磨削深度和超声振幅对Si_3N_4陶瓷加工面表面粗糙度的影响程度由大到小依次减弱;表面粗糙度随主轴转速的增加迅速下降,随磨削深度和进给速度的增加而增大,随振幅的增加呈下降趋势;当Si_3N_4陶瓷主要以塑性方式去除时,其加工面表面粗糙度的试验结果和预测结果具有较好的一致性。     

曲面圆弧包络磨削表面粗糙度特性研究

对曲面磨削表面粗糙度成型原理进行了分析,得出曲面磨削时其表面粗糙度由磨粒划痕和砂轮两步距间的残留高度构成。探讨了其分布均匀性的原理,揭示了各参数对其均匀性的影响。通过砂轮进给速度的变速控制,可以降低约60%的表面粗糙度波动率。根据理论分析可知,在加工凹曲面时,其理论残留高度值约为凸曲面的两倍。实际加工时,采用较小的砂轮进给步距或砂轮圆弧半径可达到凸曲面的表面粗糙度效果。     

淬硬钢高速铣削表面粗糙度预测模型研究

应用响应面法建立了淬硬模具钢高速铣削表面粗糙度的预测模型,并分析了切削速度、进给率和轴向切削深度对表面粗糙度的影响,发现进给率是影响表面粗糙度的主要因素.该模型的置信度为95%,预测结果和试验测得的数据十分吻合,对实际生产加工中切削参数的优化选择具有一定的指导作用.     

陶瓷基复合材料旋转超声加工特性研究

针对陶瓷基复合材料加工方法的优势和不足,采用旋转超声加工方法对陶瓷基复合材料进行加工,完成旋转超声加工方法与传统加工方法的对比试验。试验表明,钻削力随着主轴转速的增加而减小,随进给速度的增加而增加;扭矩随着主轴钻速的增加而减小,随进给速度的增加而增加;工件表面粗糙度随着主轴转速和进给速度的增加先降低后增加。超声加工方法获得的钻削力、扭矩和表面粗糙度均优于传统加工方法。     

超声振动辅助铣磨加工工艺对Cf/SiC复合材料加工表面质量的影响

设计了两种超声振动辅助铣磨加工试验,并与普通铣磨加工方式相对比,试验研究了三种不同加工方式下铣磨难加工复合材料C_f/SiC的加工缺陷及表面粗糙度。试验结果表明:施加了纵向振动与沿进给方向振动的两种超声振动后,C_f/SiC复合材料的纤维拔出与崩边缺陷明显减少,底面凹坑缺陷也得到了有效抑制;采用纵向超声振动辅助铣磨时加工质量要优于沿进给方向超声振动辅助铣磨的加工效果。与普通铣磨相比,两种超声振动辅助铣磨均可有效降低表面粗糙度。各磨削要素对不同铣磨加工方式下C_f/SiC材料的表面粗糙度影响关系为:表面粗糙度随主轴转速增加而降低,随进给速度、磨削深度的增加而增加,随着超声振幅增大,表面粗糙度先减小后增大。研究表明,在优化的振幅下采用纵向超声振动辅助铣磨方式可以更大幅度地改善C_f/SiC复合材料的表面质量。该研究对难加工复合材料的高性能加工具有实际指导作用。     

高速钢材料的粗金刚石砂轮轴向进给数控磨削机理研究

根据正交试验确定了影响高速钢材料的粗金刚石砂轮轴向进给数控磨削表面粗糙度值Rα的最主要因素是进给速度Vfo。在此基础上，进行进给速度巧单因素数控磨削实验，对数控磨削后表面粗糙度值进行了分析。分析结果表明，要用粗金刚石砂轮进行轴向精密加工，采用具有较多的磨粒数且磨粒均匀分布在轴向和周向的砂轮和采用较低的进给速度对精密加工更有利。     

特小导程凸轮的加工方法

我厂机修车间在加工半自动滚丝机凸轮(见图1)中,因该凸轮在120°范围内导程为6mm,在80°范围内导程为9mm,两导程凸轮曲线表面粗糙度为 Ra0.8μm,若按一般铣削方法是不能进行加工的。经过试验,改用两个分度头串联,使心轴与分度头的主轴连成一体,并采用两组挂轮进行垂直铣削加工(见图