浅议学习CAD/CAM软件的注意事项

结合教学CAD／CAM软件的体会，谈学习CAD／CAM软件的注意事项。     

基于单刃铣削力峰值的铣刀偏心辨识

刀具偏心可能导致铣削力的大幅度波动。为辨识铣刀偏心状态,研究偏心作用下的铣削力变化规律。推导出以主轴旋转角和切削刃序号为变量的单刃瞬时铣削力表示式,发现铣削力峰值是切削刃序号的离散正弦函数,其均值为无偏心铣刀的公称力,波动部分为偏心引起的铣削增力。该铣削增力与旋转主轴同频,其初始相位依赖于偏心角,其幅值与偏心距和轴向切深成正比例关系,而与每刃进给量不相关。基于此发现,提出一种估算偏心角和偏心距的数据拟合方法,该方法主要对各刃的铣削力峰值进行正弦函数拟合,算法简单,且只需要做一次铣削测试。铣削试验结果与以上发现一致,且表明该估算方法有效。研究揭示与偏心相关的铣削力峰值特性,提出一种简单直观的偏心尺寸估算方法。研究成果可用于铣削过程状态辨识。     

CAXA制造工程师实体特征造型的经验与技巧

以2006版为例,介绍了CAXA制造工程师实体特征造型的一些经验和技巧。重点阐述了基准平面的运用规则、草图不闭合问题解决方法,并对筋板生成、模具生成中的有关问题进行了分析探讨。     

平底立铣刀在多刃切削时的切削力变化规律研究

为揭示平底立铣刀在多刃铣削时的切削力变化规律,理论推导了多刃切削的水平方向公称切削力的数学表达式,发现这些公称切削力是旋转角的简谐函数,其常数项与同时参与切削的刃数成正比。将切削力表达式的系数做归一化处理,采用仿真方法,得到各常用齿数平底立铣刀在单刃、多刃连续切削时的公称切削力量纲一均值和刀齿频率幅值,结果表明：切削宽度方向的公称切削力均值在多刃切削时显著增大,而其刀齿频率幅值在多刃切削时有时增大,有时减小。开展了4齿平底立铣刀的切削测力试验,试验结果与理论推导和仿真结果相符。研究结果表明：与单刃连续切削相比,多刃切削的切削宽度方向的静态切削力显著增大;多刃切削在水平方向存在着更平稳和更不平稳两种可能;偶数齿铣刀的多刃切削最平稳。研究结论可为铣削加工中优选浸入角参数提供参考。     

基于MasterCAM的风筒数控加工编程

以风筒模具加工为实例,介绍了用MasterCAM V91软件编程的基本思路和步骤,重点介绍加工工艺和加工参数等关键问题。采用MasterCAM V91编程,可以有效保证零件加工精度及数控加工的安全性,提高工作效率,降低生产成本。     

风电塔筒材料Q345D合金钢在模拟海洋大气环境下的腐蚀规律研究

为准确了解塔筒材料在酸性大气环境下的腐蚀规律并为海上风电塔筒结构防腐优化提供理论依据,利用干湿酸性盐雾试验模拟沿海大气环境,对Q345D合金钢腐蚀24,48,72,96,168,240,360,480 h,研究塔筒材料Q345D钢在该环境下的腐蚀规律.利用X射线衍射仪分析(XRD)、扫描电镜观察(SEM)、通过测定腐蚀失重率、电化学测试等方法对不同腐蚀时间后的Q345D试样进行分析.结果 表明:Q345D的腐蚀动力学曲线遵循幂函数规律,随着腐蚀时间的增加,Q345D钢的腐蚀速率呈增长性变化趋势,腐蚀前168 h内,腐蚀速率较快,168 ～ 240h时,腐蚀速率减缓,腐蚀320 h后,速率又开始缓慢增加;Q345D在沿海大气环境下的腐蚀产物主要有β-FeOOH、Fe2O3、γ-FeOOH、Fe3O4、α-FeOOH组成,腐蚀过程中少量α-FeOOH形成减缓了基体的腐蚀速率:带锈Q345D钢自腐蚀电位随腐蚀时间的延长呈现逐渐增加趋势,腐蚀前168 h内,自腐蚀电流密度逐渐增加,腐蚀速率增加,168～240 h内,自腐蚀电流密度减小,锈层保护性逐渐变好,此阶段内腐蚀速率降低,240 ～480 h内,自腐蚀电流密度增加,腐蚀速率加快.     

基于三角级数展开的铣削合力频谱推导及刀具偏心估算

基于一元切削力机理模型将立铣刀的切削合力分解为公称力和偏心力,采用周期信号的三角级数展开公称力和偏心力,得到其谐波幅值和相位的表达式。基于以上表达式,推导出偶数齿刀具偏心力的偶数次谐波幅值为0,三齿刀具偏心力的刀齿频率谐波幅值也为0。提出了一种用切削合力的主轴和刀齿频率谐波估算刀具偏心距和偏心角的方法,实验结果表明,采用该方法计算出的偏心值接近实测值。从理论上证明了偶数齿刀具的偏心力不存在偶数次谐波成分,所提出的估算方法只需一套估算式和一次切削实验,且数值计算比较容易。研究结果可用于偶数齿刀具的加工过程偏心和磨损辨识及其偏心量估算。     

雕刻贝壳实践教学的探索

雕刻贝壳实训课程的开设,丰富了工程训练课程内容,合理地利用了湛江地区的贝壳资源,发展教育特色。贝壳设计雕刻实习课程制定了详细的教学内容、教学方法及评价方法。满足学生的贝壳创意设计、完成贝壳工艺品雕刻。为了保证金工实习雕刻工种教学项目有效实施,将整个教学过程分为安全教育、引入实例示范、任务要求、任务实施、总体评价5个阶。激光扫描技术、CAD/CAM和雕刻技术的结合,根据贝壳自身外形特点设计相应图案进行多种工艺品的设计实现快速成型的方法,培养了学生的逆向工程意识,符合本科高校新工科背景下工程实践教育发展要求。     

机械设计制造及自动化专业CAE分析软件实践教学

机械设计制造及自动化专业以及相关专业有一门重要的专业基础课程“机械设计”,此门课特点是：理论知识点较多,涉及的计算多又繁琐,大多计算用到理论力学、材料力学数学知识,学习有一定的难度。通过引入计算机辅助分析能够帮助学生捋清思路,使用CAE软件进行模拟仿真计算,对所设计零件的三维模型进行验证,检验设计零件的可靠性。利用simulation软件计算仿真进行应力和疲劳分析检验设计零件,使课程更直观、形象,目标明确,使繁琐的理论计算更容易理解掌握,提高了学生的学习兴趣,从而进一步提高教学效果。     

海水全浸区钢铁的防腐蚀技术研究进展

海水全浸区为海底泥土之上海水低潮线以下的常年海水覆盖区，海水的平均NaCl质量分数为3.5%,是一种天然的具有强腐蚀性的介质，很多海洋工程及装备由于海水的腐蚀而被损坏，严重影响海洋工程及装备的服役寿命，海洋工程用钢防腐蚀技术的研究一直备受腐蚀工作者的广泛关注。分析了海水全浸区钢铁腐蚀的腐蚀机理和影响因素，针对目前海水全浸区钢铁腐蚀常用的涂层防护技术、海洋生物防污技术、牺牲阳极阴极保护技术、外加电流阴极保护技术和选用耐海水腐蚀钢5种技术进行了总结概括，阐述了各类防腐蚀技术的创新性研究成果，包括采用了合成材料、纳米填料和超疏水表面的新型涂层防护技术，实现了仿生功能和超光滑表面的海洋生物防污技术，具有高耐蚀性能的牺牲阳极材料，选用经过表面氧化处理和表面激光蚀刻的耐海水腐蚀钢等。分析了5种防腐蚀技术在海水全浸区使用的优缺点，提出单一防腐蚀技术在海水全浸区对钢铁材料难以实现长期保护。最后，基于当前各类防腐蚀技术的研究现状，对未来关于海水全浸区钢铁防腐蚀技术的研究方向进行了展望，整合各类防腐蚀技术，优势互补，实施联合防护，实现海水全浸区钢铁的长效防腐，开发新型防腐材料和新型防腐蚀技术，以期为海洋环...