航空发动机薄壁叶片精密数控加工技术研究

加工变形是影响薄壁零件数控加工效率、精度和表面质量的关键性制约因素。本文针对航空发动机薄壁叶片精密数控加工中的变形问题 ,在分析钛合金叶片结构和工艺特点基础上 ,提出了叶片的精确定位方案、以及支撑叶片并控制弹性变形和残余应力变形的有效方法。通过五坐标数控编程和加工试验对新方法进行了验证。测试结果表明 ,采用新方法加工出的叶片满足设计性能要求 ,不但质量上优于传统制造工艺 ,而且制造成本显著降低、周期缩短 6 0 %以上     

数控布带缠绕机设计与控制技术研究

从提高制品缠绕质量的角度出发,分析了布带缠绕方式、缠绕工艺及影响缠绕制品质量的关键参数,详细介绍了一种新型布带缠绕机的结构、组成及实现方式,并对机床本体、张力控制系统、温度控制系统、纠偏系统及数控系统的设计与开发中的关键技术作了较为详细的探讨。     

钛合金TC11铣削力分析与建模

基于单位切削力系数法,建立了侧铣钛合金时的切削力预报模型。文中将微元切向分力、微元径向分力、微元轴向分力分别用刀面单位剪力系数和刀腹单位犁入力系数的组合来描述,切削合力则通过沿切削刃进行积分而获得。实验结果表明,仿真的铣削力曲线无论在形状上还是幅值大小以及波形变化趋势等方面都与实际测得的铣削力吻合一致。     

高速铣削工艺参数对AM50A镁合金铣削力和表面形貌的影响

在给定高速铣削工艺参数范围内,分析讨论了AM50A镁合金高速铣削时主轴转速、进给速度、铣削深度和铣削宽度对铣削力的影响规律;同时通过对AM50A镁合金已加工表面粗糙度测量,研究了铣削参数对表面粗糙度的影响规律。采用析因实验设计的方法对AM50A镁合金进行了高速铣削实验,由实验结果分析可知,高速铣削AM50A镁合金时,对铣削力有显著影响的铣削参数为铣削深度、铣削宽度和进给速度,且铣削力与铣削参数之间存在非线性特征规律;在实验给定的铣削工艺参数范围内随主轴转速的增大铣削力呈下降趋势。铣削参数对表面质量的影响表现为,在铣削深度和进给速度一定的情况下随着主轴转速的增大AM50A镁合金表面质量变好,随着进给速度增大,AM50A镁合金铣削表面质量变差。当主轴转速大于12 000 r/min、铣削深度小于0.2 mm、进给速度小于400 mm/min的铣削参数条件下易获得较高的铣削表面质量。     

数控布带缠绕机设计与控制技术研究

从提高制品缠绕质量的角度出发，分析了布带缠绕方式、缠绕工艺及影响缠绕制品质量的关键参数，详细介绍了一种新型布带缠绕机的结构、组成及实现方式，并对机床本体、张力控制系统、温度控制系统、纠偏系统及数控系统的设计与开发中的关键技术作了较为详细的探讨。     

一种五轴加工中心主轴摆动消隙方法研究

针对五轴加工中心主轴摆动常采用的蜗轮蜗杆副存在传动间隙,进而影响主轴摆动精度这一问题,提出采用双电机驱动+双蜗轮蜗杆副的消隙方法,即控制一侧电机的转角和两侧电机的同步差来精确控制蜗轮蜗杆副的摆角,一侧蜗轮蜗杆副的蜗杆与蜗轮正向旋转的齿面啮合,另一侧蜗轮蜗杆副的蜗杆与蜗轮反向旋转的齿面啮合,消除传动间隙;工作过程中,一侧电机驱动,另一侧电机保持同步随动避免因蜗杆自锁产生干涉,从而提高主轴摆动精度.通过建立消隙数学模型井进行仿真分析,验证了所提消隙方法的正确性和可行性.     

半闭环伺服系统间隙补偿方法研究

本文针对数控机床半闭环直线进给伺服系统存在传动间隙,严重影响机床精度的问题,提出基于速度前馈控制的间隙补偿方法,控制伺服电机通过先加速后减速的运动过程补偿传动间隙。建立传动间隙模型,测量传动间隙,计算间隙补偿运动过程的参数,并以之作为间隙补偿值;采用反推法,根据伺服系统前向传递函数推导出速度前馈控制函数,保证间隙补偿值无延时、无差别复现到伺服系统输出端,补偿传动间隙。最后通过仿真分析,验证了基于速度前馈控制的间隙补偿方法的有效性。     

基于CPLD的布带缠绕机张力功放系统

缠绕张力是复合材料布带成型工艺中一个关键因素.针对布带缠绕机张力控制系统设计制作基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)的张力功放电路和硬件电路,在MAX+PLUS Ⅱ软件环境中通过超高速集成电路硬件描述语言(VHDL)编程完成了CPLD的内部逻辑设计.通过试验证明,该方案完全能够满足参数控制系统的要求,且具有灵活简单和升级方便等特点.功放系统已应用于某型缠绕机中.     

整体叶盘五坐标数控抛光机后置处理算法研究

从提高整体叶盘抛光质量及效率的角度出发,针对整体叶盘的结构特征,详细地分析了五坐标整体叶盘数控抛光机的结构特点及其运动形式。利用坐标变换原理,推导出符合抛光机的后置处理算法,并编写相应的后置处理程序。通过初步实验,验证了该算法的结果能满足五坐标数控抛光机后置处理的要求。