基于切削功率的数控车削批量加工刀具磨损在线监测

为了实现数控车削批量加工刀具磨损状态的在线监测,在分析切削功率与刀具磨损量关系的基础上,考虑加工参数对切削功率的影响,基于正交实验设计与响应面法,建立了切削功率与刀具磨损量及加工参数之间的回归模型。提出一种实时更新切削功率阈值的刀具磨损状态在线监测方法。该方法首先对功率信号进行滤波处理,结合数控系统判断机床的运行状态,然后实时计算切削功率阈值并与实际加工过程切削功率进行比较来监测刀具的磨损状况。通过实验案例自动在线监测数控车削过程中刀具磨损的情况,验证了该方法的有效性。     

考虑刀具磨损的细长轴车削参数动态调整策略

为解决细长轴车削加工弯曲变形量和表面粗糙度难以控制的质量问题,以及传统优化方法受刀具磨损影响导致加工质量可靠性差的弊端,以对称车削工艺为研究基础,基于细长轴车削过程弯曲变形和表面粗糙度形成机理分析,确定影响细长轴加工质量的关键因素;经试验分析、建立预测模型和多目标优化得出刀具未磨损条件下的最优车削参数;通过探究同一组车削参数条件下不同刀具磨损深度对加工结果的影响规律,提出基于刀具磨损深度的最优车削参数动态调整策略。经实际生产验证,最优车削参数动态调整策略不仅可以实现不同刀具磨损深度下弯曲变形量和表面粗糙度的精准控制,还可以提升生产效率、稳定生产节拍和降低生产成本。     

基于模糊聚类的数控车削加工刀具磨损检测研究

将模糊聚类分析原理应用于数控车削加工刀具磨损检测,对数控车削加工刀具磨损的各阶段力信号和振动信号进行采集,通过小波滤波及功率谱的谱分析,找到车削加工过程中刀具磨损的典型参数变化。通过提取信号特征值进行模糊聚类,实现了数控车削加工刀具磨损的状态识别。     

硬质合金切槽车刀性能分析及工艺参数优化

切槽车刀工作环境封闭,工作状况恶劣,使得刀具温度高和刀具磨损的问题尤为突出。运用数值计算方法建立了硬质合金切槽车刀车削加工钛合金环槽过程模型,基于传热学和Usui磨损理论计算车削过程中刀具最高温度和刀具磨损速率。对环槽车削过程的热力耦合计算结果进行分析,获得了刀具在切削过程中的温度及磨损速率的变化规律。建立了刀具温度和磨损速率的预测模型,运用遗传算法对预测模型进行求解,得到满足要求的工艺参数组合。结果表明,刀具温度和磨损速率与工艺参数之间关系密切。通过应用优化算法对切削工艺参数进行优化,使得目标函数值增加了30%,运用切削实验验证了优化后的工艺参数能够有效提高硬质合金切槽车刀的性能。     

第十二讲数控车削加工应用综述

编制完善的加工程序,更好地发挥数控车床的作用,加工出高质量的零件,是数控车削加工应用中的重要问题,也是工艺、操作人员关心的问题.本文阐述在数控车削加工的应用中,程序编制技巧以及对加工精度的影响,数控系统间隙补偿功能的应用,刀具几何参数对数控车削加工尺寸精度的影响与采取的措施.     

面向能耗的多刀具孔加工刀具直径及工艺参数集成优化模型

刀具直径和工艺参数对机床加工能耗影响显著。与单独优化刀具直径或单独优化工艺参数相比,开展刀具直径及工艺参数集成优化能进一步降低机床加工能耗。为实现面向低能耗的多刀具孔加工过程中刀具直径及工艺参数集成优化,首先,系统地分析了多刀具孔加工过程的加工时间和加工能耗;然后,建立以刀具直径和工艺参数为优化变量,以最小加工能耗和加工时间为优化目标的多刀具孔加工多目标集成优化模型,并采用粒子群算法对模型进行优化求解;最后,基于实际案例分析了刀具直径及工艺参数集成优化的必要性,并通过对比分析,验证了该模型的有效性和实用性。     

基于STEP-NC的数控车削系统的加工工艺参数优化

以STEP-NC的具体车削特征为研究对象,参照以基于STEP-NC的数控车削系统的加工工艺参数的实例,根据零件的设计要求和使用特点,综合数控车床的使用性能等数据库,分析了车床系统的优化参数和优化函数,采用软件编程开发了一种基于STEP-NC的数控车削系统的加工工艺参数优化模块.经过该模块优化后的加工工艺参数与原工艺参数相比,表明新生成的加工工艺参数使得单件加工生产成本降低、生产时间缩短、生产效益增加.     

刀尖圆弧半径对圆锥零件加工精度的影响

主要分析了数控车削加工中刀具刀尖圆弧对圆锥类零件表面加工精度的影响,并提出了相应措施。对在数控车削加工中正确选择加工工艺、选择刀具参数和编制加工程序提供了依据,对在实际生产中提高零件加工精度提供了保证。     

刀具几何参数对数控车削加工尺寸精度的影响及措施

在数控车床加工的实际应用中,针对刀具几何参数对数控车削加工尺寸精度的影响,采取有效的措施,使得数控车削加工的尺寸精度,得到有效的控制和保证.     

车间生产过程的能量足迹建模与加工参数协同优化

为降低零件加工过程的生产能耗,提出一种面向节能的车间生产过程多装备加工参数协同优化方法。以包含机床与机器人的定制化生产车间为研究对象,建立了考虑刀具退化动态过程的生产车间系统能量足迹模型。考虑刀具寿命、机器人运输平稳性的成本指标函数,建立了多装备系统的加工参数协同多目标优化模型。以加工时间为约束条件,使用蜂群算法获取了最优参数。实验表明,以节能目标为主的优化方案可降低机床加工能耗17.97%,降低机器人运输能耗18.13%。