基于声发射信号监测的高速准干切削试验研究

声发射信号可以及时地反映出高速切削加工过程中工件和刀具材料的内部缺陷变化和扩展情况.为了对其进行监测和分析,建立了一套基于虚拟仪器的信号采集系统,采集高速切削铝合金加工过程中的声发射信号.对采集到的声发射信号进行小波变换并重构后,发现铝合金切削过程中的声发射信号与切削速度密切相关.随着切削速度的增大,声发射也随着增大.     

高速铣削系统动态测试及切削力分析

工件的切削加工与过程动态力学之间存在着必然的内在联系.由于铣削系统中的振动,特别在高速铣削加工过程中的振动,在运用KISTLER测力计系统测量切削力时,通常会出现信号失真现象.文章进行了铣削系统的动力学分析,测量了切削过程中工件的振动,分析了高速条件下铣削铝合金铣削力随切削速度变化的规律.     

基于改进高斯随机测量矩阵的切削力信号压缩感知方法

高速加工过程中，依据传统Nyquist-Shannon采样定理进行信号采集通常会面临海量数据的存储、传输和处理难题。基于压缩感知理论提出了一种切削力信号采集新方法，实现信号压缩式采集。选择高斯随机矩阵作为基础测量矩阵，并结合近似正交三角分解和最小相关系数法对高斯随机矩阵进行重新设计，提高其压缩测量性能，再借助高效的压缩采样匹配追踪算法从测量值中恢复得到原始切削力信号。实验结果表明，改进的高斯随机测量矩阵具有更高的重构精度和稳定性，所提出的压缩感知方法在保证切削力数据重构效率和精度的同时，显著减少了数据量。     

磨削温度信号的测量与分析

在磨削力的研究和磨削加工过程监控中都需要测量磨削温度。通过试验和理论计算,研究了磨削区的最高磨削温度及热电偶测温技术。试验采用对合金钢38MnSiVS6进行平面磨削加工,使用人工热电偶测量磨削接触区的最高温度。通过对测量温度值与理论计算值进行比对分析研究,发现试验结果与采用热模型理论的计算结果基本一致。研究结果还表明,热电偶结的大小对信号的可靠性和准确性有很大的影响。影响测量精度的其他因素还包括热电偶时间常数,高速流动的冷却液,信噪比的改善等。     

声光式外差干涉仪的光路设计与分析

制造业的发展迫切需要对高速加工过程中的物体进行测量和定位,利用声光调制法实现外差干涉能产生较高的频差可以实现高速测量.文中对声光式外差干涉仪的光路设计进行了分析,提出了空间分离一级衍射光和零级衍射光的一种方案,并且对光拍频的接收,光路的调整进行了分析,实验结果证明该实验系统可以用于外差干涉测量.     

基于传感器增强的测力仪实验平台扩展方法

针对现有测力平台无法满足大尺寸特征实验、微细切削实验以及缺乏多信号融合等问题,提出了基于传感器增强的测力仪实验平台扩展方法。以Kistler 9257B压电测力仪为基础,对测力平台进行扩展。通过增加大尺寸测力板满足大尺寸特征的切削实验要求。同时增加加速度传感器,通过测量加工过程中工件的加速度,对切削力进行惯性力补偿,提高切削力的测量精度,并可用于微细切削实验。此外通过将声发射传感器监测加工过程中的声发射信号同切削力和振动信号融合,为加工过程中刀具状态的辨识提供依据。验证表明,经过扩展的测力平台可以达到预期的效果。     

西门子840D数控系统手动测量功能的扩展及应用

正在高速动车组生产中,所有大型关键部位的部件都要在数控加工中心上完成。而焊接件的变形较大,需要采用探头测量各加工部位的状态,对某些复杂的焊接件需要在加工前对加工余量进行测量检测以及建立工件零点,在加工过程中进行实时精确补偿,从而保证高质量、高精度的产品加工要求。1.手动测量功能及问题的提出数控加工过程中,工件的装夹找正及刀具的辅助测量占用较大时间。对于大型复杂加工件来说,     

高速高精度实时相位式激光测距系统

为解决工业现场测量对高速实时精密测距的需求,设计并搭建了一套高速高精度的激光测距系统。系统采用双测尺同时调制的激光光源以及双路信号同步探测的信号处理技术,提高了系统测量速度以满足高速测距的需求;分析验证了欠采样方法应用于的高频信号测鉴相的有效性,基于欠采样可有效降低了鉴相处理电路的复杂度。采用201 MHz+3 MHz的双测尺调制光源及40 MHz的采样频率,结合收发光学系统及信号解算电路,搭建了高速激光测距系统;进行了激光测距系统的测量速度和测量精度实验。实验结果表明,该测量系统的测量速度可达62次/s,测距精度可达±0.2mm。该系统具有高速高精度的实时测量性能,可用于高精度激光扫描仪、动态跟踪测量等高速测距系统。     

结构强度试验应变测量时序匹配设计

针对结构强度试验高速测量时的时序匹配问题,采用基于PLD的时钟设计方法,对控制系统触发信号的输出时间进行记录,同时对测量系统触发响应时间进行标记。该方案可以实现应变测量的线下时序检验以及校对,实现控制加载时间与测量采集时间的时序精确匹配,可对高速测量过程中的测量可靠性提供一定的保障。     

基于PLC高速计数器在测频测速中的应用

本文主要介绍了在国外某电站采用OMRON PLC内置高速计数器,实现对电站发电机设备进行频率、转速测量方面的应用,论述了该频率、转速测量的硬件组成和软件编程设计。通过程序封装,将PLC高速计数器采样到的脉冲数进行程序计算转换为实时的频率、转速信号,并对转速信号进行百分比的开关量信号输出,方便监控发电机设备的转速。     

面向加工中心的高速铣刀优选系统

针对加工中心高速铣削中刀具及其切削参数选择问题,以已有高速铣削机理研究成果为基础,进行工件高速铣削加工特征研究,并建立高速铣刀优选目标模型和优选规则,完成了基于关系型数据库的高速铣刀优选系统的开发.结果表明,采用该系统优选的铣刀及其切削参数进行高速铣削加工,能有效提高加工品质和加工效率、降低加工成本.     

硬质合金铣刀涂层性能的试验研究

针对涂层材料改善刀具切削性能这一问题,本文采用常速试验和高速试验的方法,对比分析了七种涂层材料对铣刀切削性能的改善程度。试验结果表明:涂层性能优越与否与切削速度有很大关系,AlCrN和TiAlCN涂层铣刀更适合高速切削;而AlTiN涂层铣刀不适合高速切削;TiN涂层铣刀无论在常速和高速切削时性能均表现不佳,高速切削时磨损相对更快;CrN+TiN复合涂层抗氧化能力较好,但抗磨能力相对较差。     

Milling force vibration analysis in high-speed-milling titanium alloy using variable pitch angle mill

Chatter may cause fast wear of tools and poor surface quality of the workpieces at high cutting speed and it will happen on different process parameters; how do we select the suitable cutting speed to suppress the chatter? In this paper, a signal analysis method for milling force and acceleration is adopted to identify chatter, which can obtain the results not only in frequency of chatter but also in the contribution for milling force at different frequencies. Through the milling experiment, the machining vibration behaviors of milling Ti–6Al–4V with variable pitch end mill were investigated. Milling force and acceleration signals obtained from experiment were analyzed and compared at stable and unstable milling processes. The experimental results show that when the chatter occurs, milling forces were found to increase dramatically by 61.9–66.8% compared with that of at stable cutting; machining surface quality became poor and machined surface roughness increases by 34.2–40.5% compared with that of at stable cutting.     

高速切削技术在数控仿形铣床上的应用

简述了数控仿形铣床基本功能及构成,指出了高速切削技术在数控仿形铣床产品中的应用是数控铣床的必然发展趋势。     

钛合金飞机结构件高效铣削技术研究

在简要分析钛合金材料可加工性差、加工效率低下的基础上,结合飞机结构件的加工特点,对钛合金高效加工技术进行了深入分析。通过在粗、精加工过程中合理采用强力铣削、大进给铣削、插铣及高速铣等加工方式,实现了钛合金零件的高效铣削加工,提高了钛合金的加工效率,取得了较好的经济效益。     

铝合金零件高速铣削加工试验

为了减小铝合金零件整体抠制加工时的变形和提高加工效率,高速铣削加工越来越广泛地被应用.为了摸索高速铣削加工方法进行了高速铣削加工试验,在对两个比较典型的铝合金零件的试验过程中,通过合理地设置加工参数和刀具路径,减小了零件的变形和提高了加工效率.     

高速铣削刀具的安全性技术

高速铣刀工作时的主要载荷是离心力,离心力过大会导致刀具破裂而造成重大事故。本文介绍了德国对高速铣刀安全性技术研究的基本内容,提出了提高高速铣刀安全性的措施。     

薄壁零件高速铣削实验

通过高速铣削单因素实验，研究高速铣削参数对工件表面质量和铣削力变化的影响规律，优化薄壁零件高速铣削参数。在此基础上进行了薄壁零件的高速铣削实验，结果表明，采用优化后的高速铣削参数加工薄壁零件，能够有效地提高薄壁零件的加工精度和加工效率。     

球头铣刀高速铣削玻壳屏凸模表面粗糙度研究

通过用球头铣刀在屏凸模型面做切削试验,研究高速铣削时切削速度、进给量及其它因素对工件表面粗糙度的影响规律,获得了高速铣削屏凸模型面所需的优化切削参数,保证了表面加工精度,提高了加工效率。     

基于遗传算法的高速铣削工艺参数优化研究

在高速铣削加工中,考虑机床和工件加工的实际约束条件,为合理选择高速铣削工艺参数,建立了最大生产率和最低加工成本的优化目标数学模型。以铣削速度、进给量、铣削深度、铣削宽度为工艺参数的优化变量,提出了基于遗传算法的高速铣削工艺参数优化方法,为高速铣削加工提供了理论依据。