金属切削毛刺数据库系统的设计

毛刺的产生和存在是金属切削加工中普遍存在的问题 ,它直接影响了工件的加工精度及质量。基于数据库和Java ,研究了金属切削毛刺数据库系统的设计 ,实现了切削毛刺数据的管理、切削毛刺类型与尺寸大小及加工参数的查询 ,进一步丰富和完善了金属切削毛刺的预报与控制理论。     

基于神经网络的金属切削毛刺专家系统的研究及应用

机械加工中毛刺的形成与存在影响、制约着精密与超精密加工和自动化加工技术的发展。基于神经网络理论,构建并开发了金属切削毛刺专家系统(Ujs),通过对神经网络的设计,并作为推理机制,以数据库为训练样本,建立了毛刺形态、尺寸与切削条件之间的映射模型,应用于金属切削毛刺的控制及预报。结合车削实验,比较了系统预报结果与实验结果,取得了较好的吻合。神经网络专家系统的建立为解决毛刺预报与控制提供了一条有效的途径。     

金属切削毛刺的预测预报技术研究

金属切削毛刺是切削加工中产生的常见现象,它严重地影响着产品的精度和使用性能,有必要对毛刺的预测预报进行深入系统的研究.系统地概括了国内外对金属切削毛刺的预报预测研究现状,分析了有限元法在毛刺形成过程、形态及尺寸大小和界限转换条件的定量或定性预测预报中的具体应用,为系统深入地研究切削毛刺奠定了坚实的理论基础.     

奥氏体不锈钢多晶切削建模及毛刺仿真分析

在金属切削中加工尺度较小时,材料的尺寸效应、材料强化对流动应力的影响及毛刺的存在会严重影响已加工表面质量及尺寸精度,甚至会导致工件报废。基于应变梯度理论,通过子程序嵌入到ABAQUS软件中,构建二维多晶切削模型来探究不同刀具结构对毛刺形成的影响,并清楚观察到晶粒的塑性流动及变形过程。在对该模型的可行性进行验证后展开模拟分析发现,随着刀具前角的增大、切削刃钝圆半径的减小及倒角长度和倒角角度的减小,出口毛刺尺寸均会减小,而刀具后角的变化对毛刺尺寸影响极小,本研究为毛刺的控制及已加工表面质量的提高提供了新的思路。     

金属切削毛刺专家知识系统的开发

毛刺是金属切削加工中产生的常见现象。研究开发出了金属切削毛刺专家知识系统，为管理切削实验所测的毛刺数据、查询毛刺类型与尺寸、优化选择加工参数和进行切削毛刺形成的动力学仿真等奠定了基础。进而，为实现切削毛刺的预报与控制开辟了新途径。     

微细切削毛刺发展研究

微细切削加工中形成的毛刺严重降低了被加工微型零部件的精度和棱边质量,影响了工件的使用性能,对微细切削的毛刺研究有利于推动微细切削技术的发展。系统概述了国内外微细切削毛刺的研究进展,重点阐述了研究者对微细切削毛刺形成机理、影响因素及预测预报技术的研究,并在分析微细切削特殊切削环境的基础上,结合尺度效应理论研究了微细切削毛刺的形成机理,指出了微细切削毛刺研究尚存的主要问题,同时确立了今后深入开展微细切削毛刺研究的发展方向。     

金属切削毛刺预报研究现状分析

阐述了金属切削毛刺形成预报研究的背景,并国内外学者的研究现状进行了分析研究,并且做出了比较,再在总结与归纳出金属切削毛刺预报的研究现状中尚存在的一些问题的基础上,指出在科技不断发展的现在,对金属切削加工技术的要求也越来越高,由于金属切削毛刺研究说涉及的领域很多,所以也给研究带了了新的机遇与挑战。最后指出了解决金属切削毛刺形成预报的关键问题和研究的发展方向。     

切削加工尺寸精度模糊智能控制技术

针对金属切削加工中影响工件尺寸精非线性因素从多、精确数学难以建立的特点,提出金属切削加工尺寸精度控制的模糊智能化方法,设计了自寻优模糊控制器,实现了工件尺寸在线智能监控,试验仿真结果表明,这种控制器具有很好的鲁棒性,获得了满意的控制效果。     

国外关于切削毛刺生成机理与去除技术的研究

<正> 一、抑制和减小切削毛刺的必要性随着宇航事业的发展,对切削加工精度要求越来越高,某些特殊零件的加工精度要求在1μm或0.5μm以上。这就使得在切削加工精度要求不太高时产生的切削毛刺被认为其影响可以忽略的传统认识到受了挑战。对大多数设加工工件加工工时统计分析数字表明,去除毛刺工序所用工时约占全部加工工时的5～10%。1973年前后,美国用于去除毛刺的费用大约每年为60亿美元。尤其在数控机床和全自动化流水线的加工中,去除毛刺的     

切削加工尺寸精度模糊智能控制的研究

针对金属切削加工中影响工件尺寸精度非线性因素众多 ,精确数学模型难以建立的特点 ,提出尺寸加工精度控制的模糊智能化方法 ,设计了自寻优模糊控制器 ,实现了工件尺寸精度在线智能监控。仿真试验结果表明 ,这种控制器具有很好的鲁棒性 ,获得了满意的控制效果。     

切削参数对微铣毛刺尺寸影响的试验研究

以铝合金Al6061-T6为研究对象,采用单因素试验方法,利用MIKRON UCP800五轴联动加工中心进行了微铣槽试验,研究了主轴转速、切削深度和进给速度对顶部毛刺尺寸的影响,初步揭示了上述切削参数对顶部毛刺尺寸的影响规律,为主动控制微铣加工过程中的毛刺尺寸提供依据。     

Influence of size effect on burr formation in micro cutting

Burr is an important character of the surface quality for machined parts, and it is even more severe in micro cutting. Due to the uncut chip thickness and the cutting edge radius at the same range in micro cutting process, the tool extrudes the workpiece with negative rake angle. The workpiece flows along the direction of minimum resistance, and Poisson burr is formed. Based on the deformation analysis and experiment observations of micro cutting process, the factor for Poisson burr formation is analyzed. It is demonstrated that the ratio of the uncut chip thickness to the cutting edge radius plays an important role on the height of Poisson burr. Increasing the uncut chip thickness or decreasing the cutting edge radius makes the height of exit burr reduce. A new model of micro exit burr is established in this paper. Due to the size effect of specific cutting energy, the exit burr height increases. The minimum exit burr height will be obtained when the ratio of uncut the chip thickness to the cutting edge radius reaches 1. It is found that the curled radius of the exit burr plays an important role on the burr height.     

Development of intelligent system to minimize burr formation in face milling

The exit burr generated in the face milling operation at the edge of the workpiece usually requires deburring processes to enhance the level of precision of the parts. This paper is to geometrically understand the formation of the exit burr in the face milling operation on the arbitrary shaped workpiece with multiple feature such as hole, spline, and arc so that we can suggest the cutting conditions and tool path to minimize the burr formation on the given workpiece in the early design stage. The burr formation mechanism in each type of burr is classified based on the experimental results. A database is developed to store and predict burr formation results. A Windows based program is developed with the algorithm including three steps, i.e., the feature identification, the cutting condition identification, and the analysis on exit burr formation. We can predict which portion of the workpiece would have the exit burr in advance so that we can manage to find a way to minimize the exit burr formation in an actual cutting. Here, the idea of critical burr length is introduced as a criterion in optimization.     

基于毛刺的切削参数优化试验研究

金属切削中的毛刺是切削加工中产生的常见现象,它严重地影响产品的精度和使用性,有必要对毛刺的预测进行深入的研究。本文针对铣槽时产生的出口毛刺高度进行试验与检测,并通过田口直交表进行统计分析,对检测到的试验数据运用相关公式进一步进行计算优化,然后根据传统的经验值与优化计算的数据进行比较,获取了以毛刺高度为控制对象的切削用量优化值,以此为依据提出在加工过程中夹具、机床等相关的数据优化,为进一步对毛刺控制的非线性数学模型的建立提供试验数据。     

Investigations on exit burr formation mechanisms based on digital image correlation and numerical modeling

Abstract

Requirements on burr height and burr amount on machined parts are getting stricter. This leads to method development from manufacturing companies to predict burr distribution and its size along part edges. A deeper understanding of burr formation mechanisms will assist to more accurate model development. This study aims to analyze the exit burr formation, which is formed during orthogonal cutting of a brittle cast aluminum alloy. A customized digital image correlation (DIC) system with the help of a high-speed camera was used to measure the displacements fields. It calculates strain fields during burr initiation and development in orthogonal cutting of T7 heat-treated cast aluminum alloy ENAC-AlSi7Mg0.3 as well. Those results are then qualitatively compared with a numerical model of the burr with chamfer formation developed and simulated using a finite element method, to ensure a good correspondence between experiments and simulation. This model is used to complete the DIC study of burr with chamfer formation mechanisms during crack propagation leading to chamfer formation. The analysis of numerically obtained stress triaxiality fields and of DIC observations from experiments are compared to the assumptions made from analytical models. Finally, necessary improvements of an existing burr formation analytical model are proposed.     

大型圆环类工件高效锯切系统设计及负载研究

针对传统金属带锯床锯切大型圆环类工件存在的锯切效率低、精度差和能耗高的问题,研究设计了一种新型高效锯切系统。不同于传统锯架进给锯切方式,所设计的大型圆环类工件的锯切系统采用工件进给锯切方式。分析了该锯切系统的主要组成以及工作原理,特别对工件旋转装置进行了详细设计;基于西门子300系列PLC,设计了该锯床的电气控制系统;此外,基于经典锯切负载模型,通过对锯切过程中参与锯切齿数的分段计算,建立了该系统的锯切负载数学建模,并进行了Matlab仿真研究。研究结果表明:切削进给方式改变后,所设计的锯切系统不仅锯架体积较小,而且锯切效率、精度、能耗以及带锯条使用寿命等指标较传统带锯床都有大幅度提升。     

金属切削毛刺的预测预报技术研究

系统概括了国内外时金属切削毛刺的预报预测研究现状,分析了有限元法在毛刺形成过程、形态度尺寸大小和界限转换条件的定量或定性预测预报中的具体应用,为系统深入地研究切削毛刺提供了理论基础.     

金属切削变形本构方程的研究

金属切削过程的本构关系与应变、应变率、温度等多种因素有关,建立切削变形区内工件材料的本构方程是研究切削变形的关键。本文在文献综述的基础上,首先给出金属切削本构方程的试验研究方法,然后给出金属切削工件材料的典型本构方程,并给出Usui本构方程中不同工件材料的特性系数,以及同一工件材料AISI52100(HRC62)的不同本构方程。经对比分析可见,金属切削过程中变形区内的应力—应变关系除与试验方法、切削条件有关外,还与工件材料的组分和微观晶格结构密切相关。本文最后分析了金属切削变形本构方程研究中存在的问题,并指出发展趋势。