正交车铣已加工表面宏观形貌的三维图形仿真

为探明正交车铣已加工表面形貌变化规律，对已加工表面宏观形貌进行研究。在建立正交车铣已加工表面宏观形貌仿真算法的基础上，仿真各切削参数下正交车铣已加工表面宏观形貌的三维图形，分析各切削参数对已加工表面宏观形貌的影响规律，并进行了试验验证。研究结果反映了正交车铣已加工表面圆柱度的变化规律，为提高正交车铣的加工精度提供了指导。     

轴向车铣表面形貌的计算机仿真

对轴向车铣加工进行数学建模,建立其表面形貌的计算机仿真系统,并利用该系统探讨了刀具工件转速比、刀具尺寸、刀刃数、进给速度和切深等参数对被加工件表面形貌的影响,得到以下结论:刀具与工件转速比越大,刀具尺寸越大,表面形貌越平坦,表面粗糙度越小;用六刃以上的铣刀进行车铣加工,能得到较小的表面粗糙度和较好表面微观形貌;随着进给速度的增大,表面粗糙度总体上趋于上升,但中间有起伏;切削深度对表面粗糙度和表面微观形貌的影响很小.     

电化学加工1Cr18Ni9Ti的表面几何形貌特性研究

零件具有预期表面形貌特性,可提高其使用性能,掌握表面形貌在加工过程中的变化规律是实现预期表面形貌获取的基础.提出采用电化学加工方法实现预期表面形貌获取,以Ra、Sm和tp分别反映表面轮廓的高度特性、宽度特性和形状特性,研究1Cr18Ni9Ti材料在电化学加工过程中表面形貌的变化特征.结果表明,电化学加工能显著改变试件表面微观几何形貌特征,不同加工时间能获得的不同的表面形貌,表面形貌各参数的变化规律也不相同.研究结果为预期表面形貌特性获取提供了新途径.     

车铣加工硬铝合金微细轴技术

车铣加工能实现以铣代车加工回转体零件的外圆表面。它从切削原理上解决了微细轴类零件车削加工时切削速度低的问题。通过车铣加工微细轴试验,从切削速度和加工质量两个主要方面分析了车铣技术在解决微细轴加工中的特点。结果表明,车铣加工技术在实现微细轴的高速切削和保证零件加工质量方面都具有独特优势,是一种非常适合于微细轴类零件加工的技术。     

微细铣削不锈钢310S表面完整性试验研究

目的揭示微细铣削下的切削深度ap、进给量f、切削速度v对不锈钢310S表面完整性的影响规律,为优化不锈钢310S的切削工艺提供参考。方法基于响应曲面方法,采用涂层硬质合金微直径铣刀,对不锈钢310S进行了铣削加工试验,对表面粗糙度、表面形貌和显微硬度的数据和信息进行采集并分析,进行多元非线性回归,建立了表面粗糙度Ra与切削参数之间的映射关系,对多元回归方程进行了显著性检验。结果得到切削参数ap、v、f显著度分别为0.099、0.620、0.011。基于曲面响应法的试验数据及数学模型,直观地绘制了ap、v、f对表面粗糙度Ra、表面形貌和显微硬度的影响规律图。结论在一定的切削加工参数范围内,进给量f对微细铣削不锈钢310S表面粗糙度Ra的影响最显著,其次是切削深度ap,切削速度v的影响最小。表面留有摆线状加工痕迹,顺铣侧的残留物分布多于逆铣侧。切削深度ap对310S试件表层显微硬度的影响最显著,其次是切削速度v。减小进给量f是降低不锈钢310S表面粗糙度的有效加工方法。     

液相辅助激光加工织构微观形貌变化及其影响机制

刀具的快速磨损是制约金属切削效率和加工质量的关键因素,为了增强刀具的耐磨性,延长刀具使用寿命,提高工件的加工质量,通过试验探究液相辅助激光加工织构形貌的特征,分析激光加工参数、液体种类和织构形状对所加工织构质量的区别。结果表明：扫描速度对织构形貌影响较大,硝酸和氢氟酸混合溶液辅助下加工的织构形貌较好,液相辅助激光加工技术更适用于无特定形状的大面积织构加工。     

脉冲电化学光整加工中表面形貌变化试验*

探究脉冲电化学光整（PECF）加工过程中表面形貌变化特性及其工艺能力。在能实现表面良好加工效果的参数范围内, 对 304 不锈钢车削与磨削表面进行脉冲电化学光整加工,通过对加工前后表面微观形貌变化规律的对比分析,研究脉冲电化学光整加工工艺对不同表面的整平能力。试验结果表明：脉冲电化学光整加工车削和磨削表面所能获得的最终表面粗糙度大体相当,加工后两种表面粗糙度 Ra、R_z 和 R_sm值处于同一量级,分别达到 0.09、0.7、50 μm 左右。表面微观形貌趋于一致, 表面完整性良好,表面特征指标不具有显著差异性。脉冲电化学光整加工车削和磨削表面的形貌变化过程有所差别,车削表面存在由原始表面形貌向脉冲电化学光整加工表面形貌转变的一段中间过程,磨削表面形貌则在短时间内迅速转变为脉冲电化学光整加工表面形貌。对原始表面较为粗糙的零件或者难以采用磨削加工的薄壁件,PECF 加工是一种具有实际应用价值的加工方式,且对于一些具有特殊要求的功能性表面形貌,车削后进行 PECF 加工可能成为一种新的加工方法。     

激光功率与扫描速度对微织构形貌影响试验研究

激光加工技术以其清洁高效、自动化程度高、加工过程方便易控制等突出的优势,目前已成为加工微织构的首选方式。在加工过程中,激光参数是影响微织构尺寸参数和形貌的重要因素。采用激光技术在硬质合金刀具表面加工微织构,分析并揭示了激光功率和扫描速度对微织构的尺寸和形貌的影响机制,进而确定了加工微织构的最优激光参数。     

基于表面成型系统的工件表面形貌仿真

基于表面成型系统，开发了车削表面形貌仿真程序，并考虑了多种影响产生表面形貌的因子，对被加工工件表面形貌进行了仿真研究。通过实验验证了计算机仿真模型的有效性，并通过仿真结果得到了一些有用的结论。     

磷酸二氢钾晶体的立轴端面可磨性研究

磷酸二氢钾（potassium dihydrogen phosphate,KDP）晶体是公认的性能优良的光学晶体,尤其是大口径（≥ 400 mm）的KDP晶体,是激光核聚变中不可缺少的光学元件之一。KDP晶体从生长到制造成为光学元件,需要经过切割、精密加工、超精密加工及镀膜等多道工序,加工周期长。本研究通过立轴端面磨床对KDP晶体进行磨削加工试验,对比不同粒度的树脂结合剂金刚石砂轮（D7、D36、D91、D151）,在不同的加工参数下（主轴转速、工件进给速度、磨削切深）,对表面粗糙度R_a、表面微观形貌的影响,研究KDP晶体磨削的可行性,为实现以磨代车（抛）,缩短KDP光学晶体元件制造周期奠定基础。      

基于NC程序的重型数控铣齿机床能耗预测

准确预测重型数控铣齿机床的能耗是制造过程节能降耗的理论基础。以重型数控高速铣齿机为研究对象，提出基于NC程序的能耗预测方法。分析数控机床耗能部件的能耗特征，并按能耗特征进行部件分类；建立各部件能耗模型，并提出齿轮成形铣齿的材料去除率计算方法；最后，开发重型齿轮铣削加工能耗预测程序。在2台不同型号重型数控铣齿机上的试验表明预测方法的预测精度在95%以上，方法可行；此外，分别提高10%进给速度在实验的2台高速铣齿机上，其分别节能7.52%和4.25%，结果表明重型机床规格越大，节能潜力越大。     

微细电火花铣削工件侧面轮廓加工研究

开展了不同分层厚度电火花铣削侧面轮廓加工研究,通过改变线性补偿值,研究不同补偿率下的电极形状与稳定铣削深度,获得了较大分层厚度下的恒定深度铣削槽;分析总结了锥形电极的形成与稳定原因和不同补偿量对电火花铣槽影响的相关规律;通过线性补偿法对圆弧形片状工件和具有一定倾角工件的侧面加工铣削,验证了实验规律。     

基于EdgeCAM的型材数控铣快速编程技术研究

为了编制型材铣床的数控程序,基于EdgeCAM软件平台,选择VB.NET为开发工具并结合PCI和PDI等二次开发语言开发了快速编程系统。提出了型材数控铣工艺规划,论述了编程操作构建和后置处理等关键技术,并以典型零件的数控编程实例证明了方法的有效性,实现了型材铣床程序的智能化和快速化生成,并在生产企业得到实际应用与推广。     

Prediction of surface roughness profiles for milled surfaces using an artificial neural network and fractal geometry approach

Artificial neural networks (ANNs) models were developed for the analysis and prediction of the relationship between the cutting conditions and the corresponding fractal parameters of machined surfaces in face milling operation. These models can help manufacturers to determine the appropriate cutting conditions, in order to achieve specific surface roughness profile geometry, and hence achieve the desired tribological performance (e.g. friction and wear) between the contacting surfaces. The input parameters of the “ANNs” models are the cutting parameters: rotational speed, feed, depth of cut, pre-tool flank wear and vibration level. The output parameters of the model are the corresponding calculated fractal parameters: fractal dimension “D” and vertical scaling parameter “G”. The model consists of three-layered feed-forward back-propagation neural network. ANNs models were utilized successfully for modeling and predicting the fractal parameters “D” and “G” in face milling operations. Moreover, W–M fractal function was integrated with the developed ANNs models in order to generate an artificially fractal predicted profiles at different cutting conditions. The predicted profiles were found statistically similar to the actual measured profiles of test specimens.     

数控机床铣削等距型面轴的理论研究

提出了在数控机床上铣削等距型面轴的新方法。通过建立和分析等距曲面及其加工中有关问题的数学模型，得到了数控铣削等距型面轴时确定自适应步长的算法以及行距、残留高度等重要理论问题的计算公式，为等距型面轴数控加工的实验研究奠定了理论基础。     

摆动滚子从动件盘形凸轮的CAD动画设计与加工

在AutoCAD基础上利用速度瞬心进行摆动滚子从动件凸轮机构轮廓曲线的CAD动画设计,同时可以生成刀具中心的加工轨迹、计算出压力角,能够实现CAD/CAM一体化,是一种简捷实用的新方法,可以直接应用于生产实际和教学.     

三维粘弹性异型材气辅挤出成型过程的数值模拟研究

在挤出成型中,聚合物粘弹特性与过程参数波动的耦合作用会产生波动的离模膨胀,使得生产尺寸精确且形状复杂的聚合物异型材在工程上仍是一项技术挑战。文章提出了一种高效节能,且能消除离模膨胀,实现异型材尺寸精确自动控制的新型聚合物异型材气辅挤出成型工艺,并基于建立的描述其成型过程的三维等温粘弹性理论模型和稳态有限元数值算法,通过有限元数值模拟,系统研究了聚合物异型材气辅口模挤出成型过程的机理。通过与传统异型材挤出成型对比分析,揭示了聚合物异型材气辅口模挤出成型工艺消除离模膨胀和翘曲变形的机理。研究结果表明,异型材气辅挤出成型离模膨胀率,随进口流量的增加而不变,这为实现挤出的高速化生产的实现提供了技术前提条件。此外,随着松弛时间的增大,口模出口附近气辅段的第一法向应力差增加,从而导致离模膨胀和两侧壁向内的翘曲变形均增大。     

二维数字化铣刀齿形曲线展成研究

对采用离散数据表述的二维数字化铣刀齿形曲线展成进行研究.根据共轭曲面原理,以二维数字化铣刀齿形曲线的展成加工为例,通过仿真计算,获得实际展成加工中的加工参数和铣刀齿形曲线.该研究完善了传统的解析展成加工理论,并可应用于实际的数字化铣刀的制造与加工工艺.     

用XRD线形分析法表征TiC粉体中的镶嵌尺寸与晶格畸变

采用XRD线形分析(双Voigt函数)法对球磨行星96h的TiC粉和纳米TiC粉中的镶嵌尺寸和晶格畸变进行了对比分析和表征,并采用TEM法印证。研究结果表明,球磨粉的平均镶嵌尺寸大约为纳米粉的40%,而球磨粉的平均晶格畸变大约为纳米粉的5倍。TEM的分析结果与XRD表征结果相吻合。     

PVC塑窗型材锯铣中心设计研究

介绍了已开发成功的PVC塑窗型材锯铣加工中心,从模块化设计、刀具布局设计、绿色设计和适应性设计几个方面对这一新技术产品的设计思想、方法和关键技术进行了探讨.