蜂窝芯超声切削技术研究进展

蜂窝夹层构件因其密度低、比强度和比刚度高等特性，广泛应用于航空航天等领域。Nomex蜂窝和铝蜂窝是广泛采用的蜂窝材料，但由于其薄壁、多孔等结构特征，在加工中容易出现撕裂和毛刺等问题。超声切削技术具有减小切削力、改善加工表面质量和提高加工效率等特点，作为解决蜂窝材料难加工问题的关键方法，近年来受到了国内外广泛关注。围绕刀具运动学和切削力模型、切削仿真、加工表面形貌与面形精度分析、加工轨迹规划方法和超声加工系统研制等方面，总结了蜂窝材料超声切削机理与工艺、超声切削系统与装备的研究现状，并对蜂窝材料超声切削技术的发展趋势与未来研究重点进行展望。     

匕首刀超声切削Nomex蜂窝芯复合材料切削力预测模型构建

蜂窝芯复合材料是广泛应用于航空、航天等领域的高性价比材料,但其加工过程中常因加工参数等原因造成芯格撕裂、破损等缺陷。切削力是衡量匕首刀超声振动切削Nomex蜂窝芯材料加工质量的重要物理量,为进一步优化加工参数,通过排除芯带粘接及切削位置对切削力的影响,建立匕首刀切削力预测模型,分析了在不同切削深度、进给速度、刀具前倾角及刀具侧倾角下匕首刀切削力的变化规律。实验结果及分析表明,修正及优化后建立的预测模型拟合情况良好,可用于预测对应变量对切削力的影响。随着刀具倾角的减小,切削力减小,且相较于前倾角,侧倾角影响更大。     

基于切削稳定性模型切削数据库的开发与应用

传统切削数据库通常不包含零件加工过程的全部信息,不提供切削参数的可行区间。本文提出一种基于切削稳定性模型的切削数据库系统,开发了一套基于B/S架构的切削数据库系统,得到了无颤振的切削参数可行区间,并通过铣削试验验证了系统可行性。     

基于Internet会员制的切削工艺数据库的开发

在成都工具研究所原有切削工艺数据库的基础上,开发了基于Internet会员制的切削工艺数据库网上查询系统,介绍了系统的开发技术,包括网络开发环境的建立、PHP与数据库的连接、用户管理、安全管理、网页的编制以及查询使用等。     

Nomex蜂窝芯超声加工工艺及编程技术研究

针对Nomex蜂窝芯复合材料特殊的结构及力学性能,从超声系统组成与加工原理出发,介绍了数控超声切割技术,分析了其独特的加工优势,重点对Nomex蜂窝芯蜂窝复合材料超声切割加工工艺展开研究,为Nomex蜂窝复合材料件加工工艺规划提供了参考,研究了超声切割Nomex蜂窝芯结构件数控编程技术的关键问题,通过对采用所制定的超声切割加工工艺对实际生产加工的现场数据进行收集分析,得出结论:与常规的数控机床加工Nomex蜂窝复合材料蜂窝芯相比,加工效率提升32%,产品合格率提升12%,基本无粉尘污染。     

基于蜂窝芯圆盘刀切削齿的系统稳定性研究

从圆盘刀超声振动切削Nomex蜂窝芯加工原理出发,将圆盘刀超声加工系统简化成双自由度弹簧-质量-阻尼系统并建立了圆盘刀超声振动动力学模型,推导了圆盘刀加工系统临界稳定成立的条件式。在理论分析的基础上,基于MATLAB/SIMULINK搭建了圆盘刀系统动力学仿真模型,并开展了颤振仿真试验,研究得出了切削齿数对系统稳定性的影响规律:在低转速范围内,随着刀具切削齿数量逐渐增大时,加工系统稳定性逐渐降低;在高转速范围内,加工系统的稳定性随着刀具切削齿数量的增大反而逐渐增强。采用控制变量法在转速为1 500 r/min等加工条件下通过使用所设计的3种不同齿数的圆盘刀现场加工Nomex蜂窝芯得到的零件表面质量对比分析表明,大齿数Z=36的圆盘刀加工得出的零件表面质量更高,系统稳定性更好,与仿真结果一致,从而很好地验证了已建立的超声振动动力学模型与稳定性条件式。     

NOMEX蜂窝芯超声振动插削刀设计研究

针对蜂窝芯材料工件圆弧转角无法机加成形的瓶颈难题,依据超声振动加工原理及蜂窝芯材料特性,设计了一种超声振动插削刀。基于刀具初始结构设计,采用ABAQUS有限元软件对插削刀进行了模态分析,验证了该新型插削刀结构设计的合理性,并为该超声刀具的发展研究提供了结构参数支持。结果表明:第七阶振型为插削刀的理想振型,振幅分布有规律,振动稳定;刀具长度L=27mm,刀具厚度t=2.5 mm,楔角θ=13°为插削刀结构的适宜参数,符合超声切削加工对刀具的要求。     

弧齿锥齿轮高速干切削数据库的设计与开发

弧齿锥齿轮具有设计加工参数复杂的特点,在对弧齿锥齿轮高速干切削技术参数进行搜集和评价的基础上,基于Microsoft SQL Server 2008数据库开发平台建立了弧齿锥齿轮高速干切削机床、刀具、夹具、工件、加工参数的数据库,利用Visual Basic 6.0开发了应用程序,并实现了数据库的查询、添加、修改、删除等基本操作功能。使用该数据库系统,可快速获取弧齿锥齿轮加工所需的各项技术参数,对提高切削效率和加工质量,降低加工成本起到很大的促进作用。     

基于神经网络的高速切削智能系统的设计

高速切削加工技术是一项先进制造技术,目前逐渐成为机械制造技术的主流之一。国内在高速切削领域的研究起步较晚,因此在高速加工工艺及加工参数方面所进行的实际加工和研究实验较少,缺少合理的加工参数选择方案和合适的刀具选择方法。本文主要是通过对高速切削实验数据以及加工实例进行分析归纳,对加工过程中的切削用量以及使用刀具等进行分析,设计了基于神经网络的高速切削用量智能系统,为高速切削加工过程切削参数与刀具的选择提供了方便,将其集成到CAM系统,大大提高了生产效率。     

液压阀芯超声切削表面粗糙度的试验与预测

采用聚晶立方氮化硼刀具对精密液压阀芯进行超声辅助车削试验,并建立基于反向传播神经网络的液压阀芯表面粗糙度预测模型,以及基于优化遗传算法的遗传算法-反向传播神经网络的液压阀芯表面粗糙度预测模型,对结果进行对比。结果表明,遗传算法-反向传播神经网络预测模型的预测精度高于反向传播神经网络预测模型的预测精度,且遗传算法-反向传播神经网络预测模型的预测结果与试验值的吻合性好于反向传播神经网络预测模型。     

基于工艺过程的切削数据库系统的研究与开发

针对切削加工中影响切削参数的因素十分复杂难以有效描述的问题,提出了基于工艺过程的切削参数信息描述方法,给出了切削参数信息模型与工艺过程信息模型之间的关联关系。构建了切削参数库与工艺案例库相融合的系统架构,并通过普通和数控2种不同的切削参数获取方法,实现了基于工艺过程的实际切削加工参数的获取和继承。本文最后介绍了已开发的基于工艺过程的切削参数数据库系统。     

基于特征的可进化切削数据库的设计

针对切削数据库的设计,提出了数据完备性定义,描述了生产现场采集数据的过程,提出了基于零件切削特性的特征模型,结合实例,描述了系统的进化机制。     

基于特征的可进化切削数据库的设计

针对切削数据库的设计,提出了数据完备性定义,描述了生产现场采集数据的过程,提出了基于零件切削特性的特征模型,结合实例,描述了系统的进化机制.     

某蜂窝夹芯天线罩成形工艺研究

针对某雷达蜂窝夹芯的结构,选择了合适的蜂窝、填充胶和蒙皮等结构材料,对其成形工艺进行了研究,设计了合适的模具及工装夹具,确定了合适的工艺成形方法及工艺加工参数,解决了加工中影响天线罩性能指标的工艺问题。     

复合材料切削刀具数据库的设计与实现

复合材料切削加工数据库是实现复合材料高效、精密及智能加工重要支撑,本研究开发了一款基于B/S结构的复合材料切削刀具数据库系统,包括刀具和加工工艺的信息查询、混合推理和信息管理等功能。对复合材料切削刀具数据库进行信息与功能需求分析,完成了数据库系统的总体框架设计和功能模块开发,阐述了混合推理技术在数据库系统中实现刀具和加工工艺参数推荐的过程,为用户构建了一个高效、实用的复合材料切削刀具数据库系统。     

面向制造企业应用的切削数据库研究与开发

针对我国制造企业对切削参数优化及切削数据库的需求,在已有大量切削数据的基础上,研究并建立了切削数据结构模型,阐述了该系统的总体结构及设计思想,构造了B/S结构的网络化切削参数数据库系统,介绍了系统各子功能模块构成,并结合加工动力学仿真优化技术提出了一种切削数据评价及优化的实现方法.     

基于工业机器人的纸基蜂窝芯零件填料工艺研究

针对基于磁场和摩擦学原理的纸基蜂窝芯零件固持新方法,提出了基于工业机器人的自动填料工艺,进而提出了机器人填料作业离线编程的实现方法。重点论述了基于机器人的填料工艺的离线编程实现方法,研究了填料区域规划、运动学计算、生成机器人填料作业程序以及机器人填料作业仿真等。采用VC++语言开发了基于机器人驱动的填料系统,并以某型号飞机方向舵蜂窝零件为例进行填料仿真,通过仿真分析,验证了基于工业机器人的自动填料工艺的可行性,并可以有效地提高蜂窝零件的加工精度和效率。     

NOMEX蜂窝芯高速铣削加工工艺的优化

为了解决NOMEX蜂窝芯高速铣削加工过程中固持可靠性差和加工效率低以及加工表面质量差的问题，提出一种新的基于强磁场和摩擦学原理的蜂窝芯高速加工固持方法。该方法利用灌入蜂窝孔中的铁粉自重以及强磁场平台对铁粉产生的吸引力，在铁粉与蜂窝孔侧壁之间以及蜂窝、铁粉与固持平台之间产生摩擦力，实现对蜂窝底部的全约束和固定。建立了NOMEX蜂窝芯高速铣削加工的铣削力模型，进行了以铣削力最小为目标的铣削参数的优化。通过铣削参数的优化，保证了加工过程中蜂窝的固持稳定性，同时保证了蜂窝加工效率和加工质量。     

高速切削机床的开发与设计

引言 高速切削(HSC)、硬切削和干切削同被认为是当今切削加工中三项最具发展前景的技术,故而受到了人们的普遍重视。 所谓“高速切削”,一般不能简单地用某一具体的切削速度值来定义,因为在不同的技术发展年代,对不同的切削工序和切削条件,用不同的切削刀具和加工不     

基于客户/服务器模式的金属切削数据库设计

简述用客户／服务器模式设计和建造金属切削数据库的方法。该数据库系统的各模块自成系统，相互独立，通过客户机与服务器之间的通讯体系传送信息和数据，请求服务，从而有机地结合成为一个整体，实现从切削数据的采集、管理、优化到切削加工专家系统的多方面的功能。