刀具形状及工艺参数对模具钢NAK80高速切削过程的影响

通过建立等效二维高速切削有限元模型,对影响模具钢NAK80切削过程的因素进行研究。通过Johnson-Cook材料本构方程描述材料特性,切屑的分离采用基于断裂力学的几何—物理分离准则,用修正的库伦摩擦定律表征前刀面与工件的接触状态。对不同刀具前角、切削速度、切削深度下的高速切削过程进行仿真,分析不同参数下切屑形态、切削力与切削温度的变化情况。结果表明,合理的选择刀具前角、切削速度与切削深度,可以优化切屑形态,降低切削力与切削温度,对切削过程的优化具有一定的指导意义。     

高速铣削工件表面粗糙度的预测

表面粗糙度是衡量工件表面质量的重要指标。采用正交试验方法,利用圆环面铣刀对模具钢NAK80进行了高速铣削试验,测量了不同工艺参数下的工件表面粗糙度。将试验结果与人工智能中的BP神经网络结合,建立了表面粗糙度预测模型,用于预测不同主轴转速、进给速度、切削深度、切削行距、刀具倾角时被加工工件的表面粗糙度,并通过MATLAB图形用户界面设计了表面粗糙度预测软件。结果表明,该预测模型及其封装后的软件可用于加工前工件表面粗糙度的预测。     

激光强化灰铸铁导轨的微观组织及磨损性能

采用正交实验优化了激光加工导轨试样的工艺参数,用光学显微镜、扫描电镜和显微硬度计对试样进行了显微组织分析和硬度测试,并在油润滑下与常规处理试样进行了磨损性能对比试验。结果显示,电流对硬化深度影响最显著,然后依次为扫描速度、脉宽和频率,优化后的激光加工参数:扫描速度为0.25mm/s,电流为150A,脉宽为10ms,频率为7Hz。激光加工试样熔凝区分布有球状石墨,相变区晶粒尺寸较熔凝区更细小,分布更均匀;硬度较常规处理有显著提高,其分布无变化梯度。当循环次数达38000时,激光加工试样较常规处理试样耐磨性提高约1倍。     

基于混沌粒子群的微齿轮注塑精密成形翘曲变形分析

目的 针对注塑加工生产的微齿轮运转一段时间后会出现严重变形的问题,对微齿轮注塑精密成形翘曲变形进行分析。方法 基于混沌粒子群建立微齿轮注塑CAE模型,获取曲面全局最优解,在此基础上,计算微齿轮注塑精密成形翘曲收缩率,得到翘曲变形量,同时优化微齿轮注塑精密成形工艺参数,分析微齿轮注塑精密成形翘曲变形情况。结果 将仿真结果与实际试验结果进行对比,得出该分析方法的预测结果与实际翘曲变化趋势完全一致。结论 微齿轮注塑中心位置的翘曲变形量最大,离中心位置越远,翘曲变形量越小。     

圆环面铣刀高速铣削S50C模具钢的工艺参数研究

为了探究高速铣削过程中工艺参数对表面粗糙度的影响规律,采用多因素正交试验方法对常用模具钢S50C进行高速铣削试验,测量了使用圆环面铣刀铣削加工时不同主轴转速、进给速度、切削深度、切削行距、刀具倾角下加工工件的表面粗糙度,利用人工神经网络结合遗传算法建立了表面粗糙度预测与工艺参数优选模型,并且对模型的有效性进行了验证。结果表明,此方法可以用于切削加工前表面粗糙度的预测与工艺参数的优选,同时也为其他材料加工工艺参数的研究提供了方法。     

虚拟仿真技术在多轴机床后处理定制中的应用

对FIDIA五轴立式加工中心后处理的定制过程进行研究,并利用虚拟仿真技术对后处理的正确性进行验证。通过NX软件的后处理构造器定制了适用于FIDIA C1系统的后处理。为了验证后处理的正确性,在NX中建立简化的机床几何模型,将机床各部件以STL格式文件导出至VERICUT软件中,在VERICUT中进行相应的配置,完成虚拟仿真环境的构建;以鼠标模型作为加工对象,在NX加工模块中创建刀具轨迹,通过定制好的后处理将刀轨源文件转换为机床能够识别的NC代码,在虚拟仿真环境中进行模拟加工,验证无误后传输至机床进行零件的实际加工。结果表明:虚拟仿真技术可以有效避免由于后处理定制不当而导致的机床碰撞,确保机床安全、高效地运行。     

NX后处理技术在圆柱壳体零件加工中的逆向应用

为避免加工过程中刀具或角度头与壳体内壁发生碰撞干涉,提取壳体内壁上的特征曲线,修改后作为生成中间刀轨的封闭边界。通过创建中间后处理器,将中间刀轨转化为仅含有点坐标的文件,利用该文件构建曲线,并将曲线缠绕于壳体内壁,最后采用可变轮廓铣中的曲线/点驱动方法创建用于加工壳体内壁的刀轨。结果表明,此方法在加工壳体内壁时可以有效的减少抬刀,避免刀具或角度头与壳体内壁发生碰撞干涉。