数控雕铣加工铝合金材料进给速度的优化与实验验证

针对数控雕铣机床加工铝合金件的特点,运用多目标优化理论,建立了加工成本与加工效率的数学模型.经过计算,得到了一系列的进给速度的优化解.经过实验加工和验证,最终得到了在该条件下较为理想的进给速度取值范围（Vf∈2400~2560 mm/min）.研究表明,以该进给速度范围进行加工铝合金材料时,能够以相对较低的加工成本和较高的效率得到良好的表面质量.     

压电陶瓷驱动微进给刀架结构优化设计与实验研究

采用对称式微位移缩小机构和柔性铰链相结合,设计了一种基于压电陶瓷驱动的微进给刀架.分析了微进给刀架定位精度的主要影响因素;基于改进的非支配遗传算法,以刚度为目标函数,采用多目标函数法对微进给刀架结构进行尺寸优化.研究结果表明,该刀架结构系统刚度可达到223. 52 N/μm,最大行程达19. 8μm,固有频率为1 219. 4 Hz,重复定位精度为2 nm,实验结果证明经尺寸优化设计的微进给刀架具有高刚度和高定位精度等优点,可以实现机械零部件精密和超精密加工.     

数控铣床加工低碳钢零件的进给速度优化

论述了数控铣床加工低碳钢零件时进给速度的优化问题．在基于加工效率（可等效转化为加工工时）和加工成本目标函数的基础上，对这两个目标函数运用多目标函数理论进行综合，得到了多目标综合函数．通过计算，并综合表面粗糙度，进而得到进给速度的优化范围，并对不同转速下的进给速度给出了相应的优化参数，目的更接近生产实际，使技术人员不仅了解影响生产效率和成本的因素，也可在实际生产的应用中更加快捷和方便．     

精密铸造压型制造新工艺参数研究

为了提高制造压型的生产效率、铸件质量和降低生产成本,对雕铣机制造精密铸造变形铝合金压型新工艺加工参数进行了研究,找出了覆盖率、主轴转速和进给速度等对表面粗糙度和加工效率的影响规律,即对表面粗糙度产生影响的因素主次顺序为：主轴转速、覆盖率和进给速度;对加工效率产生影响的因素主次顺序为：覆盖率、进给速度和主轴转速。并通过正交试验确定出了较优的切削用量,即覆盖率20％、进给速度30mm／min、主轴转速300r／min和吃刀量0．4～1mm。     

精密铸造压型制造新工艺参数研究

为了提高制造压型的生产效率、铸件质量和降低生产成本,对雕铣机制造精密铸造变形铝合金压型新工艺加工参数进行了研究,找出了覆盖率、主轴转速和进给速度等对表面粗糙度和加工效率的影响规律,即对表面粗糙度产生影响的因素主次顺序为:主轴转速、覆盖率和进给速度;对加工效率产生影响的因素主次顺序为:覆盖率、进给速度和主轴转速.并通过正交试验确定出了较优的切削用量,即覆盖率20%、进给速度30mm/min、主轴转速300r/min和吃刀量0.4～1mm.     

快速进给铣刀五坐标端铣加工刀位计算

对快速进给铣刀五坐标端铣加工的基本原理进行了研究,指出使用快速进给铣刀进行端铣加工时,刀触点的法矢量不再像环形刀一样通过刀片的几何中心,由此求出了刀具有效切削半径．然后将快速进给铣刀刀具模型简化为半径等于有效切削半径的端铣刀,得到了后跟角的计算公式,并深入研究了后跟角的临界情况,严格推导出了由刀触点生成刀位点的计算公式．此外,对快速进给铣刀端铣加工中的误差进行了研究,得到了走刀步长与直线逼近误差的关系式．     

面向高生产率低成本的镗削切削用量多目标优化

切削用量的合理选择对提高镗床生产率、降低成本有很大影响,在考虑机床和切削参数的约束下,建立了面向高生产率低成本的镗削参数多目标优化模型。在模型优化部分选取改进NSGA-Ⅱ算法,获得帕累托优化解集,最后应用模糊物元法对解集进行评价分析,得到最优解。结果显示:参数优化后生产率相较于低成本优化提高12.9%,总成本相较于高生产率优化降低24.4%。     

基于激光测距的精密机床加工控制系统

分析了激光测距在精密机床加工中应用的基本原理，拟定了采用激光测量机床工作台位置的反馈式闭环控制系统，给出了控制机床进给的坐标控制原理图，适用于我种精密加工机床的进给控制。     

卧式镗床主轴系统建模的研究

研究了具有典型三层套结构的卧式镗床主轴系统的建模问题，建立了ＴＸ６１９Ｂ主轴系统平面弯曲振动的空间动力学模型。     

纤维角度对碳纤维复合材料切削性能的影响分析

针对碳纤维复合材料单层布正交切削建立有限元分析模型,研究不同纤维角度碳纤维复合材料切削加工的表面形貌、切屑形貌和进给切削力,并对纤维角度的影响规律及其形成原因进行分析,分析结果表明:纤维角度为0°的碳纤维复合材料切削加工表面质量最好,纤维角度为90°方向次之,其次为135°,45°方向最差;纤维角度为0°时,其加工切屑为带状或连续带状,45°的切屑主要为小块状,90°的切屑主要为粉末状,135°的切屑主要为稍大的块状;纤维角度在0°~180°范围内,进给力随纤维角度的变化曲线近似为正弦状,在45°附近最大,135°附近最小.     

双钻头自动钻孔加工装置的结构设计

研究了一套能自动进给、自动定位、可重复安装使用的便携式钻孔装置,以实现某导弹发射筒的自动化钻孔加工.通过对发射筒钻孔加工条件与要求的分析,提出了一种双钻头同步加工的设计方案,并完成了对该装置的主轴结构、主轴驱动机构、气液阻尼缸进给机构以及伺服驱动的齿轮齿条直线定位单元的机械结构设计.     

正交微切削中切削力预测模型研究

从位错密度出发,基于应变梯度理论建立了正交微切削力的预测模型,并设计了正交微切削实验,验证了微切削力预测模型的可靠性．用此模型预测微切削力与实验数据相比,平均误差不超过5％,更好地反映微尺度特征．分析微切削力实验数据发现：在正交微切削中主切削力基本是大于进给力的;当在相同切削速度时,进给量越小时,主切削力和进给力的变化程度越大;主切削力随进给量的增大而增大,而进给力随进给量的增大而减小．     

车削加工切屑卷曲及运动的三维模型研究

对切屑的三维卷曲模型进行了详细的分析,认为切屑具有上卷、侧卷和横卷3种基本的卷曲形式.切屑的运动在加工中是沿着进给方向前进,因此需要对切屑模型向进给方向变换,才能更好地描述切屑在空间的运动形式.切屑运动研究为切屑仿真以及实际加工中控制切屑的形成和折断打下理论基础.     

基于边缘控制器的恒功率切削控制

针对加工中心智能控制系统可移植性差、响应速度慢等问题,提出基于边缘控制器的恒功率切削智能控制系统.以保持主轴功率恒定为约束条件,使用研华AMAX-5580边缘控制器对主轴功率进行分析处理,利用二维模糊控制器计算出合适的进给倍率,通过调整坐标轴进给速度使主轴功率维持在目标功率附近.在XHK716加工中心上设计了1组切削实...     

制动凸轮轴数控专用铣床设计

本文介绍数控专用铣床设计的有关问题 :方案设计 ,进给系统设计。文中并对数控专用机床在现代加工制造中的应用前景、设计思想、进行了讨论。     

车削加工切屑卷曲及运动的三维模型研究

对切屑的三维卷曲模型进行了详细的分析，认为切屑具有上卷、侧卷和横卷3种基本的卷曲形式．切屑的运动在加工中是沿着进给方向前进，因此需要对切屑模型向进给方向变换，才能更好地描述切屑在空间的运动形式．切屑运动研究为切屑仿真以及实际加工中控制切屑的形成和折断打下理论基础．     

刀具参数对超声切削蜂窝芯切削力及温度影响仿真分析

建立了圆片刀超声切削Nomex蜂窝芯的三维有限元模型,研究刀具前角、刀具后角和刀片直径等刀具参数对进给力和切削温度的影响.研究结果表明:在圆片刀超声切削Nomex蜂窝芯过程中进给力随着刀具前角和刀片直径的增大而增大,随着刀具后角的增大而减小;切削温度随着刀具前角和刀具直径的增大而增大,随着刀具后角的增大而减小.     

数控加工系统的随动控制研究

基于西门子840D数控系统,提出一种随动加工控制的原理和方法,控制系统通过测距传感器反馈值直接控制刀具随动进给,实现对大型自由曲面表面非金属涂层的等厚加工.为使工件表面非金属涂层加工平整、等厚,加工过程中需保持刀具到工件表面等距.设计中在刀具轨迹前放置测距传感器,实时检测工件表面位置,控制刀具随动进给,实现工件表面非金属涂层的等厚加工.实验结果验证了该控制方法的有效性.     

内燃机车柴油机水腔密封面裂纹修复探讨

针对内燃机车用Z12V190BJ柴油机水腔密封面裂纹故障,分析讨论了柴油机水腔密封面出现点蚀及裂纹的原因,提出了对点蚀及裂纹堆焊后镗销精加工的解决方案,并根据镗床工作原理设计出了镗削装置,制定了水腔密封面修复工艺,修复后的柴油机满足使用要求。     

车削大螺距螺纹刀具后刀面磨损宽度分布特性

采用低速、大切深、高进给工艺方案车削大螺距螺纹时,刀具左右后刀面存在明显不均匀磨损,直接影响左右螺纹面的加工质量一致性和加工效率.已有的刀具后刀面磨损宽度测量方法仅反映出后刀面磨损宽度随切削行程变化的平均性质,无法揭示后刀面磨损宽度的分布特性.为此,设计和制磨出一把用于车削螺距16 mm梯形外螺纹的刀具,采用等参数轴向分层切削方法进行左右后刀面磨损实验,分析刀具后刀面磨损特征,构建刀具后刀面磨损宽度分布函数,揭示出后刀面磨损宽度分布特性.结果表明:左右后刀面磨损宽度在切削刃长度和切削行程两个方向上均呈现不同的分布特性,且左后刀面磨损明显大于右后刀面磨损,上述方法可用于定量描述车削大螺距螺纹刀具后刀面磨损状态,评定不同切削行程条件下刀具左右后刀面磨损的差异性.