涡旋曲面铣削加工工艺改进

涡旋线是一种曲率在时刻变化的复杂曲线,涡旋面铣削加工中,动态前后角、切削层厚度(切深)以及切削力都随之变化,如果切削用量设计不当,将使动态切削状态恶化,严重降低刀具寿命,影响加工效率,这些影响切削性能的因素都与进给量直接有关。当曲率增大,切深加大,动态后角变小,以及切削力增加,这种现象明显地表现在涡旋曲线接近中心的部位,往往导致刀具急剧磨损以致断裂,严重影响生产率。因此涡旋曲面铣削加工进给率计算必须考虑其曲率的变化,但通常是根据经验按曲率的变化分段安排进给率,不是以精确计算为依据。为了改进涡旋曲面铣削加工工艺,本文工作结合涡旋压缩机主体涡旋盘常用的涡旋线建立数学模型,计算单位时间进给的切削层厚度,提出进给率优化方法,并利用Weilenmann方法计算相应的切削力,参照工艺性和经济性的要求、改善现行的涡旋加工工艺。     

曲面铣削加工安定界限的理论解析与预测

讨论了用球头铣刀进行曲面加工时共振安定界限的预测方法,重点分析了法向方向角对共振安定界限的影响,以Tobias稳定切削理论为基础,将Altintas的有关分析方法扩展到曲面切削,通过建立当量比切削指数,可绘出曲面铣削加工理论安定界限图,为曲面加工的振动控制提供了一个理论基础。     

涡旋压缩机涡旋盘数控加工研究

介绍了范成法加工涡旋压缩机涡旋盘的原理,范成法加工的技术特点及其生产应用。     

复杂曲面铣削加工参数双神经网络优化方法研究

针对复杂曲面加工效率低、能耗高、表面质量难控制的问题,以及加工参数和目标之间关系确定的难题,建立了考虑复杂曲面特征的双神经网络优化方法。首先,用曲率表示复杂曲面加工复杂度来描述曲面特征,以曲面加工复杂度、主轴转速、进刀量、进给速度和路径间距为设计变量,以加工时间、能量消耗和表面粗糙度为目标函数,建立了复杂曲面加工参数的优化数学模型;其次,采用BP神经网络以黑箱法建立加工参数与优化目标的非线性关系,结合ALM神经网络方法对加工参数进行了优化。该方法解决了复杂曲面加工参数的优化问题,对提高复杂曲面加工效率和质量有一定的理论指导作用。     

圆弧曲面的近似加工

针对传统加工圆弧面特别是大圆弧面存在加工复杂且成本高的问题，提出了通过选取适当的加工参数，利用铣床和盘形立铣刀对圆弧面面进行近似加工的方法，同时对加工后产生的加工误差进行了分析，实践表明：用椭圆曲线代替圆弧曲线进行近似加工无须添加专用工装，可提高生产效率。     

曲面上非径向孔加工工艺的研究

本文分析曲面上非径向孔的加工方法及其切削模型，提出了一种合理的钻削模型，并给出了相应专用钻头的结构设计、几何参数选择及切削用量推荐值。     

贝齐尔曲面在不规则曲面设计与加工中的应用

提出了一种利用计算机和数控铣床联合加工不规则三维曲面的方法,并给出了一种实用的计算机程序,该方法简便实用,较好地解决了数控铣床加工不规则曲面的局限性,拓展了应用范围。     

曲面加工中进刀策略的自适应研究

通过对自由曲面数控加工中残留高度的分析,得出结论：用球铣刀加工曲面时,理论粗糙度与铣刀半径、表面曲率、参数曲线斜率等有关。在此基础上, 提出了基于参数曲线曲率的自适应进刀方法和全面曲面的等误差、均匀粗糙度加工概念,建立了能实现这种加工的进刀策略模型及其算法。分析表明：该模拟所确定的进刀路径,在一定精度下效率高于等步距方法。     

曲面铣削加工安定界限的理论解析与预测

讨论了用球头铣刀进行曲面加工时共振安定界限的预测方法，重点分析了法向方向角对共振安定界限的影响．以Tobias稳定切削理论为基础，将A1tintas的有关分析方法扩展到曲面切削，通过建立当量比切削指数，可绘出曲面铣削加工理论安定界限图．为曲面加工的振动控制提供了一个理论基础．     

涡旋压缩机型线耦合机理动态性研究

在涡旋型线设计研究中,研究了涡旋型线的特征几何特性和暂啮合区域所对应暂啮合角之间的耦合机理,针对涡旋压缩机型线固有耦合机理的动态特性,提出了涡旋型线暂啮合角的概念,研究了涡旋型线啮合点速度突变及其加速度突变特性,研究了涡旋压缩机型线耦合机理的动态性,通过其动态特性分析证明了涡旋型线耦合机理理论的正确性.当涡旋型线特征几何边数减小时,曲率半径变化随之变大,速度突变大,运转不平稳,振动与能量损失变大,当涡旋型线特征几何边数增加时,曲率半径变化随之变小,速度突变相应随之变小,涡旋压缩机运转趋于平稳,振动和能量损失变小,最终推出结论当涡旋型线的特征几何边数达到无穷边数即圆渐开线时,运转最平稳,振动与能量损失最小.     

椭圆回转镜面的数控加工模型

为了提高椭圆回转镜面的制造精确度,提出了抛光前二轴联动数控加工椭圆回转镜面方案;给出了在确保精确度前提下的许用工具半径和行距的几何模型,推导出了镜面最小曲率半径、水平进给和轴向进给量的计算公式。实例验证,该方案、模型、公式可行且可靠,对其他回转面及其离轴情形也具有重要参考价值。     

自由曲线、曲面的等距算法及其在数控加工中的应用

推导了NURBS曲线、曲面及其等距曲线、曲面的各阶导矢以及曲率计算,分析了参数曲线、曲面的线性插值误差,讨论了插值等距曲线、曲面上点的采样原则及B样条形式表达的插值曲线、曲面的求解。最后提出了三轴联动行切(NC)加工的刀位计算方法。     

Tool-path planning for free-form surface high-speed high-resolution machining using torus cutter

Nowadays,customersrequiremorespecialandcomplicatedproductsthatmayincludenumerousfree formsurfacesforfinefeaturesandfunctionalrequire ments.Suchfreeformsurfacesareusedinshipbuild ing,automotive,andaerospaceindustries.Sincetheseproductdesignsareincreasingly…     

Optimization strategy in end milling process for high speed machining of hardened die/mold steel

1. Introduction The introduction of advanced cutting tools like AlTiN-coated micro-grain carbide end mill since the 1990s has changed the trend in die/mold manufacturing towards hard machining both in roughing and finishing [1]. Nowadays, high speed machi…     

Heat regulating strategy in numerical control end milling for hard metal machining

The trend in die/mold manufacturing at present is towards the hard machining at high speed to replace the electron discharge machining. Failure forms of the A1TiN-coated micro-grain carbide endmill when used for the machining of/IS SKD61 (HRC 53), a widely used material in die/mold manufacturing, are investigated. The endmill shows a characteristic that tool life decreases greatly due to the chipping when overload occurs or the rapid increase of wear when over-heat accumulation in cutting edges. As a consequence of the investigation, a strategy to regulate heat generation in the end milling process is proposed. This is accomplished by controlling the cutting arc length, i.e. the length of each flute engaging workpiece in a cutting cycle. Case studies on the slot end milling and comer rounding are conducted. The results show that the proposed strategy suggests the optimal tool path as well as the optimal pitch between successive tool paths under the cutting time criterion.     

半圆槽NC加工时的数据处理方法

以变半径半圆槽曲面的截面线的计算为例，给出了一类特殊槽曲面数控加工时的数据处理方法．     

基于OpenGL的STEP—NC数控铣削系统加工仿真

介绍了在VisualC骄境下,利用OpenGL图形函数库开发基于STEP—NC的数控铣削系统的加工仿真。给出OpenGL与VC＋＋的接口机制,说明了加工仿真中工件和刀具的建模方法以及工件和刀具的动态求交来实现材料的去除效果,模拟了真实情况下的加工过程。