微铣削主轴摆角对表面质量和毛刺成形的影响

微铣削是以较低生产成本加工高质量微小零件和微观结构表面的有效方式,而相关的工作机理尚处于研究阶段。通过运动学仿真分析和试验研究相结合的方法,设计一组星形槽微铣削试验,研究微型铣床主轴摆角对槽底表面质量和毛刺成形的影响。研究发现:当主轴摆角在±1.5°范围内时,表面粗糙度值Ra<0.1μm,但易成形大毛刺且毛刺数量多;随着主轴摆角增大,槽底表面粗糙度值增大,但毛刺明显减少,且多为小毛刺。仿真结果与试验数据相符,但由于试验中存在刀具磨损和机床误差等因素,试验检测的粗糙度值高于仿真计算结果。     

卧式加工中心空间误差预测与验证

由机床几何误差复合而成的空间误差是影响加工精度的主要因素。以提高数控机床加工精度为研究目的,提出了一种基于旋量理论的机床空间误差预测及其验证技术。首先,借助旋量指数积建立了机器人末端实际位形旋量指数积数学模型,通过分析了机床21项几何误差并结合运动链拓扑搭建了机床完备模型;进而,以传统辨识方法识别了21项几何误差,输出机床空间误差预测结果;最后,开展了基于ISO230-6的体对角线实验值与模型预测值对比验证实验。实验结果表明四条体对角线实验测量值与模型预测值符合程度较高,有效验证了基于旋量理论的卧式加工中心空间误差预测分析方法正确性及合理性。     

立式加工中心空间误差验证及补偿

为提高某立式加工中心整机加工精度,借助旋量理论建立完备立式加工中心空间误差模型,在此基础上实现机床空间误差有效补偿.以旋量理论为基础推导并建立机床刀具运动链与工件运动链运动学正解,分析机床21项几何误差原理,在考虑21项几何误差的基础上建立该立式加工中心完备空间误差模型;利用九线法完成各项几何误差辨识;基于旋量运动学正解求解机床运动学逆解后得出运动轴实际运动路径,并通过体对角线实验对比补偿前后的效果.结果表明:所提补偿方法补偿效果显著,验证了机床空间误差模型的准确性,实现了提高机床加工精度的目的.     

激光低速切割对热影响区宽度和表面粗糙度的影响

设计AISI 316L不锈钢激光低速切割实验,研究在较低切割速度条件下,切割表面热影响区宽度和表面粗糙度的变化规律,提出适用于生产制造的激光切割工艺参数。研究发现:切割速度对表面粗糙度、热影响区宽度和表面宏观缺陷有显著影响;随着切割速度的降低,热影响区宽度随之增加;如果对切割表面的表面质量要求不高,且不再对切割表面进行再加工,建议采用最大切割速度;如果对表面质量要求高于对热影响区宽度的要求,则建议采用低于最大切割速度的切割速度。     

卧式加工中心空间定位精度分析与补偿

为解决数控机床空间定位精度建模不完备及传统逆向叠加补偿存在残差的问题,提出了一种卧式加工中心空间定位精度分析与补偿技术。以某卧式加工中心为研究对象,以旋量理论为基础,在分析机床运动链的基础上,推导计算了两卧式加工中心运动链的运动学正解,并结合21项几何误差分析,构建该卧式加工中心空间定位精度模型;其次,利用十二线法辨识21项几何误差,并输出该机床空间定位精度预测离散图;然后,基于空间对角线测试验证该卧式加工中心空间定位精度模型的准确性;最终,基于NC代码优化补偿技术实现了空间定位精度补偿。结果表明：空间定位精度模型预测值与实际平均值相对偏差最大不超过2μm,且NC代码优化补偿技术的补偿效率最高为88.75%。