微细轴切削加工特性分析

分别采用传统的车削方法和先进的车铣方法进行微细轴的切削加工试验,从切削方式、切削速度、切削力等9个方面对两种切削方法进行了比较。试验结果表明,车铣技术更适合于微细轴类零件的加工,它在改善微小型零件的切削状态、实现高速切削、降低切削力、延长刀具寿命、保证零件加工质量、提高加工效率等方面都具有明显优势,只要合理匹配车削主轴与铣削主轴的转速比,同时合理辅以其他切削用量,就可以加工出理想的微小型零件。     

基于车铣复合加工技术的微细丝杠切削研究

车铣复合加工技术能实现以铣代车或磨高速切削回转体零件。基于此技术的微细切削无论是在生产率还是在加工表面质量上,较其它加工技术而言,更适合于微细轴类零件和具有复杂型面的微小型零件的加工。通过微细车铣切削微细丝杠试验,从切削用量和加工质量及刀具磨损方面研究了车铣复合加工技术在解决微细丝杠加工中的应用。结果表明,基于车铣复合加工技术能够实现微细丝杠的高速切削。该技术非常适合于微细丝杠零件加工。     

车铣加工细长轴的振动特性分析

应用正交车铣可以实现细长轴等弱刚度零件的高速和精密切削加工,可作为传统车削加工的替代加工方法。针对细长轴类零件的正交车铣加工,建立了考虑刀具—刀柄—主轴结合面的电主轴以及不同装夹下的工艺系统的有限元模型,并对不同切削参数以及不同装夹方式下的铣刀系统、工件以及工艺系统的幅频特性进行了分析。同时,对比研究了在车铣和车削加工条件下工艺系统的幅频特性,研究表明:在不同装夹方式下车铣加工较车削加工的振动特性有很大改善,研究结果为细长轴类零件的正交车铣加工应用打下理论基础。     

细长轴车削用量优化与加工变形误差补偿技术的研究

为了有效克服细长轴类零件车削加工变形对其加工精度的影响，尽可能地提高切削效率，文中讨论了两种方案：（1）根据加工精度要求和车削力大小信息，确定切削速度、进给率和切削深度的优化组合选取范围，使得工件变形大小不超过允许的极限值，从而满足加工精度要求；（2）尽可能选择较大的切削用量，并根据工件刀触点处变形量的大小预修正原始数控编程刀位，进行误差补偿。车削实例表明运用误差补偿技术能够实现柔性轴类零件的高效精密车削加工。     

弱刚度细长杆正交车铣加工的研究

分别采用正交车铣和车削对弱刚度细长杆类零件进行了精加工试验研究，试验结果表明，对弱刚度细长杆采用正交车铣加工比传统车削加工能够得到更小的表面粗糙度值和更高的加工精度。     

灯罩零件的车铣综合加工工艺探析

在分析灯罩零件车铣加工结构特征的基础上,对其所含的车、铣及四轴加工的内容进行了分解,设计了采用附加A轴、车削中心C轴加工等车铣加工顺序及工序组合的多种方案.并从设备拥有状况、批量生产的工作节拍等考虑,对多种方案进行了比较分析和利弊陈述.同时针对车铣复合加工,介绍了车削中心C轴加工的CAM刀路设计方法,为车铣复合加工工艺的实施起到了一定的保障.     

正交车铣细长轴的切削稳定性研究

为解决传统车削细长轴类工件时易出现振动、变形、加工质量不易控制等难题,应用正交车铣加工技术,由于其独特的切削运动,使其成为了细长轴等弱刚度工件切削加工的良好解决方案。建立了考虑刀具-刀柄-主轴结合面的电主轴以及不同装夹下的工件的有限元模型,并对其进行了频率响应分析。运用半功率点法对动力学参数拾取并进行计算,对不同装夹方式以及切削参数下的极限切削深度进行了分析。以车铣切削振动系统传递函数为基础,建立了正交车铣细长轴的切削深度计算模型。研究表明,正交车铣细长轴的极限切削深度随进给量的增大而减小,随铣刀半径的增大而增大,为实现细长轴类工件的车铣加工应用打下理论基础。     

基于ABAQUS的微细正交车铣加工切削力有限元模型及实验研究

基于微细正交车铣加工的切削力进行有限元建模,针对微细加工建立了材料本构模型,引入应变梯度理论,使模拟过程中的切削力更真实地反映实际加工过程;通过建立车削轴工件和铣削轴刀具均旋转的三维正交车铣模型增加了模型的真实性,利用ABAQUS有限元分析软件对微细车铣加工中的切削力进行建模,并设计了测试系统,验证了模型的有效性。对比分析理论模型和实验测试,结果表明,所建立的切削力仿真模型与实验结果基本吻合,可以利用此模型预测切削力、优化切削参数以及进行进一步的研究。     

薄片零件的加工精度分析与提高精度的措施

薄片零件一般指垫圈、摩擦片、样板、薄板等。由于这类零件厚度较薄，在切削过程中，由于切削力、切削热等因素的影响，使薄片零件产生加工变形，从而影响零件的加工精度。为了减少薄片零件在切削过程中的变形，根据零件的材质、图样技术要求和加工条件的不同，制订合理的加工工艺，设计出满足工艺要求的夹具来加工，或确定合理的切削用量、切削液和选择合理的刀具材料等等，尽可能不同程度地减小零件的加工变形，从而达到提高薄片零件加工精度的目的。本文以车削圆形薄片零件为例，在车削过程中对影响零件加工精度的主要因素进行了综合分析，并针对这些因素提出了相应的解决措施。     

应用线电极电火花磨削法加工微细轴

一、概述与普通加工相比，实现微细加工有两个必要条件：较高的成形运动精度和微小的切削深度。一般认为，加工成形运动精度由机床来保证，切削量微小化就成了评价微细加工方法优劣的关键。机械切削加工中切削深度的微小化则由减小刀具的刀尖半径等手段来保证。为此在精微切削加工中，对刀具的材料、刀具的刃磨都有很高的要求，金刚石等超硬刀具已被普遍采用。另外，在微细轴加工或微孔加工中，随着轴径和孔径的减小，微细轴和孔加工工具的刚度和强度大大下降，无法承受较大的切削力，这也阻碍了机械切削加工的进一步微细化。目前，微细车削…     

Microcutting using a micro turn-milling machine

A turn-milling machine, which is a device having two spindles that rotate a tool and workpiece, can be used to fabricate various shapes by cutting. However, little progress has been made in microcutting using a turn-milling machine. Therefore, a micro turn-milling machine designed especially for microtools was developed and used to fabricate micropins with various cross sections. Cemented tungsten carbide microtools, which are useful both as a milling cutter and as a turning tool, were processed by electrical discharge machining and employed for microcutting. As a result, various micropins were successfully fabricated, including not only cylindrical pins but also those with cross sections having square, triangle, and cross shapes. These noncylindrical micropins have the smallest reported cross-section dimensions for pins fabricated by cutting to the best of our knowledge. Furthermore, cutting characteristics such as the machined shape and surface quality were investigated, which showed that better micropin shapes were obtained by up-cut turn-milling than by down-cut turn-milling or by turning. In contrast, turning was superior to turn-milling in terms of the surface quality.     

基于最大正交车铣切削效率的切削用量选择

针对正交车铣的最大切削效率问题,确定切削速度、轴向进给量、工件转速为正交车铣的切削用量优化设计变量,建立相应的切削用量优化设计目标函数。并根据实际切削过程中工艺参数和加工要求,建立约束条件方程,采用Matlab数学软件的序列二次规划法(SQP)获得正交车铣切削用量的最佳选择。     

复杂微小型工件的完整加工工艺分析

微小型工件的再装夹和定位是非常困难的,为了提高微小型工件的加工精度和加工效率,实现完整加工是解决问题的方法之一。车铣加工技术具有实现完整加工的能力。在分析了高速车铣加工中心实现复杂微小型工件完整加工的工艺过程的基础上,通过加工实例证明了车铣加工技术能方便地实现以回转体为基体的复杂微小型工件的完整加工。     

车铣复合加工的切屑形态分析

通过对车铣复合加工高强度钢的不同切屑形态分析表明,随轴向进给量和切削深度的增加,切屑变长.在建立车铣切削变形模型的基础上,分析了车铣切屑的形成机理.切削层金属裂纹的周期破裂和形成是车铣切屑形成的根本原因.     

Swept area modeling and cutter wear study in turn-milling

In turn-milling machining, we found the cutter wear concentrated on a small section around the corner of the cutter and affect the cutter life. In this paper, the idea of swept area is proposed firstly based on the analyses for cutter wear, and it can indicate the cutter wear. Balance of swept area will lead to balanced wear along cutting edge, and expressions of swept areas of infinitesimal elements on the cutting edge are given. Secondly, the cutting depth and cutting angle, which are the key parameters in calculating the swept area, are analyzed based on different contact situations between the cutter and workpiece, and the detailed calculating method is given. Then, the optimization model to balance swept areas along the cutting edge is established, and the cutting parameters including cutter offset and machining length are optimized. Finally, the orthogonal turn-milling machining experiments with different cutting parameters are conducted; the result shows that turn-milling with optimized parameters can actually balance the cutter wear and increase the cutter life.     

车铣复合加工的刀具磨损强度分析

在车铣复合加工中心上,进行了车铣加工高强度钢工件材料的刀具磨损强度实验,分析了车铣切削用量对刀具磨损强度的影响.研究表明,在影响车铣刀具磨损的切削用量中,切削速度对车铣刀具的磨损强度影响最大.并以车铣刀具的磨损实验为基础,以切削速度为变量,建立了车铣高强度钢的刀具磨损强度分析模型.     

轴向车铣等距型面的运动建模

为研究轴向车铣加工等距型面的切削过程,针对其运动过程复杂的特点,以矢量为研究对象,通过矢量分析建立描述其运动过程的数学模型,并给出基本矢量方程。通过数学模型对加工的运动轨迹进行仿真,分析主要切削参数对运动轨迹的影响。为验证运动矢量模型的正确性,进行等距型面的轴向车铣加工试验,得到包含内外轮廓等距型面的加工样件。结果表明,采用轴向车铣完全可以实现等距型面的内外轮廓加工,理论上只要增大铣刀与工件的转速比就可以得到足够小的工件表面粗糙度,且选用逆铣的切削方式更容易得到光滑的加工表面。     

实现微小型回转体零件完整加工的技术

具有车铣能力的车铣加工中心是实现完整加工的典型机床,更由于车铣技术在加工微小型回转类零件中所拥有的独特优势,使微小型零件的完整加工成为可能;加工实验证明,对于以回转体为基体的微小型零件的加工,车铣加工中心将微细车铣技术和完整加工完美地结合在一起.