基于响应曲面法的东非黑黄檀铣削力预测模型研究

东非黑黄檀是典型的难加工木材,铣削加工时刀具磨损很快。采用响应曲面法研究了东非黑黄檀铣削参数对铣削力的影响,并构建了铣削力的二元非线性回归预测模型。实验表明,主轴转速对铣削力的影响最大;回归模型对铣削力的预测值与实际值具有很好的一致性。该模型有助于对东非黑黄檀铣削参数进行优化。     

SiC_p/Al复合材料铣削有限元模拟的可行性

基于有限元分析软件ABAQUS,对SiCp/Al复合材料的三维铣削过程进行有限元模拟,基于正交试验得到了三向铣削力的模拟结果,再对模拟得到的铣削力进行多元线性回归分析得到了铣削力的多元回归方程,将通过回归方程计算得到的铣削力与试验得到的进行对比,论证了SiCp/Al复合材料铣削有限元模拟的可行性;分析了主轴转速、进给量、轴向切深对铣削合力的影响程度及影响趋势。结果表明:对铣削力影响程度从大到小依次为进给量、轴向切深、主轴转速;铣削合力随着进给量和轴向切深的增大而增大,随着主轴转速的增大而减小;通过回归方程计算得到的三向铣削力与试验值的误差都在10%范围内,说明利用有限元软件进行铣削模拟是可行的。     

基于Elman神经网络的铣削力预测模型研究

以切削深度,切削宽度,主轴转速,每齿进给量作为输入,铣削力在x、y、z三个方向的分量作为输出,建立了Elman铣削力的神经网络预测模型,预测结果与期望输出较为接近,说明Elman神经网络适用于铣削力的预测.     

铣削加工过程的动态稳定性极限分析

在铣削过程中,由于系统模型的非线性和复杂性,加工过程参数很难控制.利用matlab软件,对铣削过程中主轴转速和轴向极限切削深度的关系进行了仿真,分析了系统切削参数对切削稳定性的影响.由仿真结果知,轴向极限切深随着主轴转速的增大呈现周期性变化,系统径向切削参数增大使轴向极限切深变小,增大系统阻尼使轴向极限切深增大.     

基于中心复合响应曲面法的42CrMo高速铣削试验分析

基于中心复合响应曲面法对42CrMo进行铣削试验,建立了铣削力分量与表面粗糙度的二阶响应预测模型,运用统计学方法对预测模型进行统计学检验,检验结果表明各预测模型的显著性较高,试验值与预测值的拟合程度良好。运用遗传算法对预测模型进行非线性多目标优化,获得了Pareto最优域,构建了Pareto最优前沿图,以优化铣削参数。试验结果表明:轴向切深对各铣削力分量的影响最大,对表面粗糙度影响最大是每转进给量,主轴转速与每转进给量的交互项对表面粗糙度也有显著性影响。最后对优化的铣削参数进行实验验证,验证结论表明总体优化预测结果良好。     

碳纤维复合材料高速铣削实验研究

碳纤维复合材料是航空航天工业中广泛应用的一种难加工材料.采用单因素法进行亍该材料的铣削实验,研究了金刚石铣刀高速铣削该材科时铣削力的变化规律,得到了进给量、主轴转速对铣削力的影响规律.研究结果表明:铣削力随主轴转速的增大而减小,随进给量的增大而增大.最后,对铣削力实验数据进行回归分析并得到了铣削力的指数公式,回归模型的拟合优度评价指标表明指数公式是可靠的.     

高速列车车体铝合金高筋立铣加工铣削力实验

针对高速列车车体铝合金薄壁型材的高筋立铣加工过程,建立了立筋铣削加工的铣削力模型,并通过数值计算分析了各铣削分力随铣削条件的变化特点,根据铣削实验讨论了铣削参数对各个铣削分力的影响情况。结果表明:主轴转速的提高可有效减小切削分力F_x,进给量和切削深度的增加会增大切削分力F_x和F_y,铣削参数对切削分力F_z的影响最小。由于受到刀具底部圆角的影响,使得切削分力F_y和F_z的计算结果与实际结果存在一定差异,切削分力F_x与实验结果吻合较好。     

基于响应曲面法的碳纤维增强复合材料螺旋铣孔轴向切削力预测

基于二阶响应曲面法建立了碳纤维增强复合材料螺旋铣孔过程中轴向切削力的预测模型,运用方差分析、相关系数等手段验证了模型的准确性以及各输入参数的显著性,并研究了切削参数对轴向切削力的影响规律。结果表明:预测模型回归显著,置信度高,预测精度较高;主轴转速和螺距对轴向切削力的影响较为显著;轴向力随螺距和切向每齿进给量的增大而增大,随主轴转速的增大而先增大后减小。     

小直径铣刀圆弧进刀方式铣削力的研究

使用整体硬质合金小直径平底铣刀,对淬硬钢45钢进行高速铣削实验。以圆弧进刀的方式对工件进行侧铣,分析圆弧进刀阶段各切削参数对切削力的影响趋势。结果表明,在试验参数范围内,随轴向切深、径向切宽、每齿进给量、主轴转速的增大而减小,且3个分力中对切削分力Fy影响较大;切削旋转半径对Fx方向切削力影响最大,且随旋转半径增大而减小;随工件硬度的增加,切削力Fx、Fy降低;刀具夹持量的增加导致切削力降低,而夹持量在不小于60%时,切削力变化微小。     

基于MATLAB的微细铣削力的分析研究

针对微细铣削不同于常规铣削的特点,建立了微单元正交切削模型,分析瞬时刀具受力情况。以切削深度,切削宽度,主轴转速,每齿进给量作为输入,铣削力在x、y、z三个方向的分量作为输出,建立了MATLAB瞬时铣削力的预测模型。同时分析了模拟结果与实验数据之间产生误差的原因,对细微铣削加工的协调问题进行深入分析与综合研究具有重要的理论意义和现实意义。     

淬硬碳素工具钢高速铣削力试验研究

对淬硬碳素工具钢T10进行了高速铣削试验,研究了铣削速度、铣削深度、铣削宽度、进给速度对铣削力的影响。结果表明：铣削力随着铣削速度的增加先增大后减小;铣削力随着铣削深度的增大而增大,且变化明显;铣削力分别随着进给速度和铣削宽度的增大而增大,但变化不明显。     

基于铣削均匀性的切削参数优化

分析了高速铣削加工切屑形成过程中刀具—工件的接触行为,提出了考虑轴向切削深度和径向切削深度的铣削均匀性模型。在此基础上,以恒定的金属去除率为约束条件、铣削均匀性系数为优化目标,建立了切削参数的优化模型。通过对航空铝合金进行高速铣削试验,验证了铣削均匀性理论及优化模型的合理性。结果表明,对于航空铝合金的高速铣削加工,采用大径向切深—小轴向切深有利于提高铣削均匀性,减小切削力。     

球头刀铣削过程动力学模型

建立了考虑刀杆柔性的球头铣刀铣削振动模型,探讨了交变轴向力对刀杆固有频率的影响。考虑刀具动态变形和工件表面波纹对切削厚度的再生反馈,建立了球头刀铣削动力学模型,对铣削中的动态铣削力和刀杆振动进行了仿真,证明了离线仿真可以对铣削过程动特性做出预测。     

基于球头微铣刀的铣削力建模与试验研究

以光学玻璃材料为加工对象,基于铣削力微元分析方法,建立了微铣削力理论模型,并通过试验研究对理论分析进行了验证,结果表明,理论计算模型与实验实测的结果较为吻合,球头铣刀动态铣削力模型与实测铣削力曲线总体趋势基本吻合,其误差范围在20%以内。     

PCrNi3MoVA高速侧铣加工研究

PCrN娼MoVA是一种应用广泛的高强度钢，主要应用于炮筒和小型炮后备箱的制造。本文主要研究了利用直径10mm的整体硬质合金铣刀高速侧铣PCrNi3MoVA钢时的铣削力，以及加工后表面粗糙度的情况。同时与端铣加工进行对比，找到了2种加工方式影响粗糙度和铣削力的主要因素，并总结了铣削力的预测公式。     

高效干式切法盘形齿轮铣刀铣削力的研究

利用干式盘形成形齿轮铣刀在铣齿机上加工齿轮是提高齿轮加工效率有效途径。铣削力是其中的关键因素。研究了齿轮铣削中的顺铣和逆铣两种工艺方法,推导了铣削力计算公式。实验验证,计算的铣削力与实际铣削力基本吻合,该铣削力计算公式可以为铣削工艺选择提供参考。     

钛合金飞机结构件高效铣削技术研究

在简要分析钛合金材料可加工性差、加工效率低下的基础上,结合飞机结构件的加工特点,对钛合金高效加工技术进行了深入分析。通过在粗、精加工过程中合理采用强力铣削、大进给铣削、插铣及高速铣等加工方式,实现了钛合金零件的高效铣削加工,提高了钛合金的加工效率,取得了较好的经济效益。     

PCBN刀具端面铣削淬火钢的铣削力研究

通过试验分别研究了铣削用量、刀具几何参数、工件材料硬度、刀具磨损情况和PCBN材料的晶粒粒度对铣削力的影响，得出了铣削力的经验公式，并提出了降低铣削力的具体途径。     

Investigation of cutting characteristics for worm machining on automatic lathe — Comparison of planetary milling and side milling

A worm and worm wheel gearing is widely used in a geared motor unit for the convenience and safety of an automobile. For mass production of a high quality worm, the current rolling process is substituted with the milling process. The milling process offers comparatively accurate machining quality and high production capacity for worm manufacturing. Moreover, since the milling process enables the integration of all operations of worm manufacturing on a CNC lathe, production efficiency can be remarkably improved. However, there are several important factors to be considered for producing high quality worms such as cutting force, tool-workpiece interference, and others. Planetary milling and side milling are generally applied to machine worms. In this study, the cutting characteristics of worm machining on an automatic lathe are investigated for two types of milling processes and those processes are compared with each other. A tool-tip trajectory model based on tool-workpiece interaction is proposed, and then tool-workpiece interference and cutting force are simulated with the model. The simulation results are verified through numerous experiments. The experimental results show the cutting characteristics of each milling process and the efficiency for mass production of a high quality worm. This paper was recommended for publication in revised form by Associate Editor Dae-Eun Kim     

浅谈顺铣与逆铣在铣削加工中的应用

在铣削加工中,采用顺铣还是逆铣方式是影响加工表面粗糙度及刀具切削寿命的重要因素之一.铣削方式的选择应视零件图样的加工要求,工件材料的性质、零件在加工中装夹的受力特点以及机床、刀具等条件综合考虑顺铣与逆铣在铣削加工中的应用.在现代加工技术中,各单位对于顺铣与逆铣的应用情况也不尽相同.因此需要掌握顺铣与逆铣的知识和在加工中的应用及切削力的分析.