石英玻璃管内表面的复合光整试验研究

目的 探究超声磁粒复合研磨与超声振动复合抛光两个试验阶段对石英玻璃管内表面加工的可能性,寻求最优的工艺参数组合。方法 在石英玻璃管内添加柱形径向充磁辅助磁极,并添加超声振动,组成复合光整装置。在辅助磁极表面包裹一层研磨粒子,构成超声磁粒研磨装置,在辅助磁极外表面包裹一层聚氨酯,构成超声振动抛光装置。结果 对上述的超声磁粒复合研磨阶段进行响应面优化,在主轴转速、振动频率、粒径三个变量中,保持其中一个变量不变,另外两个变量组合,使表面粗糙度值达到最低。选用最优的工艺参数组合作为第一阶段主要参数,经40 min研磨,表面粗糙度值从原始的4.40 μm下降到0.19 μm。在第一阶段基础上进行第二阶段抛光,经5 min抛光,表面粗糙度值从0.19 μm进一步下降到0.07 μm。结论 通过响应面优化得到最优超声磁粒复合研磨组合为：主轴转速1000 r/min、粒径250 μm、振动频率20 kHz。经超声磁粒复合研磨与超声振动复合抛光两个阶段加工后,玻璃管内表面存在的凹坑、突起及划痕均得到有效去除,表面更加均匀、平整。     

基于磁力研磨技术的模具精加工自动化的应用研究

针对模具精加工自动化的问题进行了深入探讨,提出了基于磁力研磨技术和数字化仿形的模具精加工自动化的技术路线.利用磁力研磨的柔性、自适应性、加工的精度高等技术特点解决了传统刚性刀具难于加工三维复杂曲面的难题;由于模具型面的不规则性,给数控程序的编制带来了极大的困难,利用自己开发研制的集测量、仿形、加工代码的生成为一体的磁粒研磨机床很好地解决了这一难题;由于测量和加工在同一机床,避免了工件的重复装卡和重复定位;磁极与工件之间的加工间隙靠测头与磁极半径的差值来保证;同时对该方案所涉及的一些关键技术进行了研究,并给出解决措施.通过实验验证,利用磁力研磨技术和数字化仿形是解决模具精加工完全自动化的有效方法之一.     

超声磁粒复合研磨对石英玻璃管内表面的光整研究

目的探究超声磁粒复合研磨对石英玻璃管内表面管研磨的可能性,分析有无辅助磁极及不同粒径的研磨粒子对内表面的影响。方法在石英玻璃管内表面添加辅助磁极并辅助超声磁粒复合研磨装置,加快磨粒的翻滚,提高抛光质量和效率。结果采用超声磁粒复合研磨装置,选用150、250、350μm三种粒径的研磨粒子分别进行研磨实验,研磨40 min后,150μm的研磨粒子表面粗糙度值从原始4.4μm下降到1.2μm,250μm的研磨粒子表面粗糙度值下降到0.2μm,350μm的研磨粒子表面粗糙度值下降到0.6μm。对比传统磁粒研磨装置与超声磁粒复合研磨装置,保持研磨粒子粒径为250μm,经40 min研磨,在传统磁粒研磨装置上未添加辅助磁极,石英玻璃管内表面粗糙度值从原始4.4μm下降到2.8μm;在传统磁粒研磨装置上添加辅助磁极,粗糙度值从原始4.4μm下降到1.1μm;在超声磁粒复合研磨装置上添加辅助磁极,粗糙度值从原始4.4μm下降到0.2μm。结论在石英玻璃管内表面添加辅助磁极后,表面粗糙度值得到下降。采用超声磁粒研磨装置使石英玻璃管内表面粗糙度值在原有基础上进一步下降,且选用粒径为250μm的研磨粒子最佳。加工后,工件内表面的加工均匀性显著提升,原始缺陷和原始波峰基本去除。     

磁粒研磨加工技术的研究进展

磁粒研磨加工是一种应用广泛且高效的表面加工技术,具有加工质量高、适用范围广、柔性加工、自锐性好、易于实现自动化等优点,能够有效去除工件表面的划痕、积碳、毛刺和卷边等缺陷.首先,综述了磁粒研磨加工技术的发展与研究,包括磁粒研磨加工技术的提出与发展、数学模型分析和加工参数产生的影响,其中着重论述了加工过程中单颗磨粒的力学模...     

模具型腔复合光整加工工艺的研究

针对目前模具光整加工中难以实现高精度、高效率加工的实际问题,将电解加工、机械研磨及超声加工相复合,提出了一种新型的光整加工技术-电化学超精密研磨技术。此技术对模具型腔高效镜面加工的试验表明;选配适当 工艺参数进行光整加工,可以获得表面粗糙度Ra0.025μm镜面,效率较普通研磨提高10倍以上。     

SLM成型零件型腔内表面电解辅助磁粒研磨加工研究

为了去除选区激光熔化技术成型的零件表面缺陷和降低表面粗糙度,并寻求最佳的加工参数。从理论上解析电解辅助磁粒研磨的加工机理,利用仿真软件模拟加工区域的磁感应强度分布,设计Box-Behnken试验方案,先对材料为Ti6Al4V的钛合金工件表面进行电解钝化,后进行机械磁粒研磨,根据试验结果建立表面粗糙度的二次响应回归方程并对建立的数学模型进行方差分析,最后用响应面分析法分析主轴转速、磨料粒径、电解温度和电解电压对表面粗糙度的影响规律,得到最佳的加工参数,在最佳工艺参数下对磁粒研磨和电解辅助磁粒研磨的加工效果进行比较和分析。建立的回归方程调整后的拟合优度为92.14%,经过优化后的电解辅助磁粒研磨最佳加工参数如下:电解液为浓度16%的硝酸钠溶液,电解温度28℃,电解电压12 V,磨料粒径180μm,主轴转速1 100 r/min,使用磁粒研磨加工60 min后,工件表面粗糙度由原始的Ra 10.7μm降为Ra 0.52μm,使用电解辅助磁粒研磨加工60 min后,工件表面粗糙度由原始的Ra10.7μm降为Ra 0.354μm。使用电解辅助磁粒研磨可以有效去除选区激光熔化技术成型零件型腔内表面的缺陷,并降低零件的表面粗糙度,通过响应面分析法可以有效优化加工参数,使用电解辅助磁粒研磨加工比单一磁粒研磨加工的加工效果好,加工效率高。     

超声加工技术的研究现状及其发展趋势

结合近年来超声加工技术的发展状况,综述了超声振动系统的研究进展和超声加工技术在深小孔加工、拉丝模及型腔模具研磨抛光、难加工材料的加工、超声振动切削、超声复合加工等方面的最新应用,并阐述了超声加工技术的发展趋势.     

曲面磁性研磨加工的表面粗糙度特性研究

针对大型模具曲面精整加工问题,探讨采用磁性研磨加工模具曲面的工艺.根据磁性研磨加工原理,基于数控铣床研制了磁性研磨实验装置,对曲面的磁性研磨加工进行了实验研究.采用工具旋转的磁性研磨加工方式,磁性磨料受到磁场约束力和离心力的作用,成为影响加工过程正反两方面的因素.经过对磁性研磨加工过程中加工区域的磁感应强度、加工间隙、磁极工具转速及加工次数等参数对曲面工件表面粗糙度影响规律的研究,得到了曲面磁性研磨加工过程优化参数.     

模具型腔的磁粒研磨及反求工程

分析了模具型腔精加工的特点和所应该具备的条件；同时对磁粒研磨技术和反求工程的工作原理给予阐述，重点讨论了磁粒研磨工艺和反求工程的关键技术；最终提出磁力研磨和反求工程的完美组合是解决模具型腔精加工最有效的方法之一，并给出了该项技术的工艺路线。     

采用神经网络和遗传算法优化磁粒研磨TC4弯管工艺参数

目的 提高研磨TC4弯管内表面质量及加工效率,对磁粒研磨加工工艺参数进行优化。方法 首先设定最优表面质量为优化的目标,然后将影响磁粒研磨TC4弯管内表面质量的四个主要工艺参数作为优化对象,对所要建立的神经网络隐含层节点数的个数进行试验,并选择最优值,之后建立反映TC4弯管内表面粗糙度和主要工艺参数的非线性映射模型,最终使用遗传算法得到TC4弯管内表面粗糙度最优值和磁粒研磨加工TC4弯管内表面的最优工艺参数组合,并且通过试验验证其预测结果的精确性。结果 通过建立结构为4-5-1的BP神经网络,并利用遗传算法的预测,得到了磁粒研磨加工TC4弯管最优工艺参数配置组合：磁极转速为570 r/min,加工间隙为2.0 mm,磨料粒径为178 μm（80目）,进给速度为80 mm/min。结论 使用BP神经网络创建的反映TC4弯管内表面粗糙度与加工TC4弯管内表面工艺参数之间的映射模型具有较好的精度,同时应用遗传算法全局寻优得到了最佳的工艺参数,是一种准确度较高的优化磁粒研磨TC4弯管内表面加工工艺参数的新方法。     

Integrated machining error compensation method using OMM data and modified PNN algorithm

This paper presents an integrated machining error compensation method based on polynomial neural network (PNN) approach and inspection database of on-machine-measurement (OMM) system. To improve the accuracy of the OMM system, geometric errors of the CNC machining center and probing errors are compensated. Machining error distributions of a specimen workpiece are measured to obtain error compensation parameters. To efficiently analyze the machining errors, two machining error parameters, W_err and D_err, are defined. Subsequently, these parameters can be modeled using the PNN approach, which is used to determine machining errors for the considered cutting conditions. Consequently, by using an iterative algorithm, tool path can be corrected to effectively reduce machining errors in the end-milling process. Required programs are developed using Ch language, and modified termination method are applied to reduce computation times. Experiments are carried out to validate the approaches proposed in this paper. The proposed integrated machining error compensation method can be effectively implemented in a real machining situation, producing much fewer errors.     

聚晶金刚石电火花磨削加工效果预测和加工参数优化仿真系统

建立了聚晶金刚石电火花磨削加工效果预测及加工参数优化仿真系统，可以预测聚晶金刚石电火花磨削加工后的效果，具有较高的精度，并能实现加工参数的优化，进行优势因素分析。通过工艺数据库的建立，该仿真系统可以适用于各种材料的加工工艺，有助于进一步提高聚晶金刚石加工的自动化程度和开发智能化系统。     

神经网络在超声-电火花复合加工参数预测中的应用

超声-电火花复合加工参数的选择及合理搭配对加工方法的应用、生产率的提高和工具电极的损耗都极其重要，是稳定高效加工进行的前提和保证。通过分析复合加工的主要影响因素，建立了基于BP人工神经网络的超声电火花加工工艺参数优化系统和相应的数据库系统。在给定条件下，系统得到的加工参数更加趋于合理，复合加工系统的总体性能得到提高，克服了传统单纯依赖于工艺数据库的参数选取系统的局限性。试验结果与预测结果有较好的一致性，表明了该系统可为超声电火花加工提供合理可靠的加工方案，系统更加便于用户操作。     

基于柔度耦合子结构法的主轴-卡盘与工件结合面参数辨识

车削加工系统振动特性参数的获得对加工精度和加工质量的控制、加工参数选择有重要意义,主轴-卡盘子结构和工件子结构结合面参数难以精确测量和解析计算。基于柔度耦合子结构法(RCSA)建立车床主轴-卡盘-工件系统工件自由端频响函数的预测模型,用遗传算法对加工系统锤击激励模态实验频响函数与其频响函数模型预报值的相对误差进行目标函数寻优,辨识出子结构间的结合面参数。结果表明:预测模型与锤击激励模态实验获得加工系统工件自由端频响函数有较好的一致性,该辨识方法可应用于车削工件表面加工精度和加工质量的控制。     

基于高速加工的加减速控制方法研究及实现

加减速控制是CNC系统开发的关键技术之一,文章通过对高速加工过程中轮廓误差和加、减速引起的滞后误差进行了详细分析,提出了一种基于数据库的采用不同形状的加、减速曲线插补前加减速控制方法,适合于高速加工的柔性自动加减速控制,CNC能根据实际情况改变升降速控制曲线,有效改善机床运行的平稳性,减少加减速引起的滞后误差,实现快速、精确的位置伺服控制,使机床运动的动态特性达到最佳,文章对高速CNC系统开发具有重要的参考意义。     

Adaptive control for EDM process with a self-tuning regulator

In order to improve the performance of machines, there is a growing need to develop a highly stable servo control system for electrical discharge machining (EDM). With the perpetual push towards the untended EDM operation, an adaptive control system is and will continue to be a primary option. In this paper, a new EDM adaptive control system which directly and automatically regulates tool-down-time has been developed. Based on the real-time-estimated parameters of the EDM process model, by using minimum-variance control strategy, the process controller, a self-tuning regulator, was designed to control the machining process so that the gap states follow the specified gap state. With a properly selected specified gap states, this adaptive system improves the machining rate by, approximately, 100% and in the meantime achieves a more robust and stable machining than the normal machining without adaptive control. This adaptive control system helps to gain the expected goal of an optimal machining performance.     

超声复合电加工振动参数检测控制与试验研究

利用高速、高精激光微位移传感器及高频数字示波器进行超声及其复合加工的振动参数(振幅与频率)在线测量,其结果具有高精度和实时性。设计了控制软件,为保持超声振动的稳定及复合电加工参数的在线实时调节与优化建立了基础条件,同时通过数学处理得到了超声振幅与超声激振电压之间的关系。利用分析与测试结果合理选择加工参数,对陶瓷、硬质合金等硬脆性难加工材料进行了超声及其复合电加工试验,超声振动系统工作稳定可靠,试验结果验证了超声及其复合电加工技术对硬脆难加工材料的加工优势。     

基于VB6.0的电解加工机床控制系统设计与实现

为实现电解加工机床自动控制,提高加工精度,针对复杂零件电解加工控制要求,设计了控制系统。采用PC机、数据采集卡和运动控制卡等硬件实现集成控制,并采用VB6.0软件平台对主控制系统软件进行设计,主要包括软件控制界面的设计、伺服驱动器参数的设置和单轴独动、多轴联动的控制程序设计,并根据实际应用添加手动加工、自动加工和故障诊断等功能。最后,通过基于该控制系统软件的加工实验,评估工具阴极的进给定位精度和试件的加工质量情况,以确保软件运行的可靠性和稳定性。实验结果表明:工具阴极的进给定位精度能够达到±0.005 mm,试件加工后的缝宽尺寸为0.278 mm,满足尺寸精要求,反映出控制系统可靠性高、稳定性好。     

数字刀具测量系统的研究

刀具的几何参数是影响数控机床加工精度和生产效率的重要因素。研究了基于计算机视觉检测技术的高精度刀具测量系统,分析了运行原理和功能模块,并对关键技术做了论述。系统实现了对刀具的刀尖切削特征点、圆弧半径和切削角参数的自动精确测量,并将数值反馈到数控机床刀具数据库,具有较高的效率、精度和自动化程度。实验结果证明,系统测量重复性精度可达3μm。     

轴对称非球面加工进给速度控制技术研究

本文根据轴对称非球面的加工误差特性，通过分析轴对称非球面磨削加工中砂轮磨削线速度、进给速度对加工精度影响的条件，提出控制砂轮进给速度使轴对称非球面工件各点磨削量均匀的方法。该技术避免了传统加工方法中原理上固有的磨削量差异缺陷，提高了系统的加工精度。研究结果表明：进给速度控制方法针对轴对称非球面加工中常用的平面砂轮、圆弧砂轮、球面砂轮，均得到了良好的控制效果；采用新方法的数学模型更接近于理论计算轨迹，可以进一步提高工件的加工精度；新方法进给速度由外沿加工至中心部分，进给速度逐渐加快；并且变化率也逐渐增大。