高速切削加工技术发展与关键技术

高速切削加工是先进制造技术的重要组成部分,近净形毛坯通过高速机床一次装夹加工是制造业的发展趋势.高速机床不仅要有高的主轴转速和进给速度,而且还需要有高的运动加速度.介绍了高速切削加工的概念和优越性;研究了国外高速机床的技术发展与应用,以及我国高速机床的发展现状和趋势;分析了高速切削机床、高速切削刀具、CNC控制系统等实现高速切削必需的关键技术的发展现状,并探讨了高速切削技术应用领域和高速机床发展趋势.     

反馈解耦在双直线电机同步进给中的应用

研究了双直线电机驱动龙门移动式镗铣加工中心立柱－－刀具系统的同步进给问题。目标是在两套进给系统受干扰时能保持同步进行，运用反馈解耦理论，设计了一个双直线电机的同步干扰控制系统，仿真结果表明，所设计系统实现了解耦控制，改善了系统的性能指标。     

基于一种弱刚度复杂形状箱体的高速切削加工工艺分析

针对一种弱刚度复杂形状箱体的高速切削加工方法、加工质量、生产效率及其加工工艺性进行了初步的分析和比较，通过实践论证了采用插补式进给方法，对半圆柱内表面进行高速铣削加工工艺的可行性。     

基于负载动态补偿及模糊控制的同步进给系统

为了使龙门移动式镗铣床加工中心能保持同步进给驱动，采用2台相同的直线电机作为龙门柱纵向同步进给的驱动机构，应用了负载动态补偿设计，大大减小了由于等效惯量改变而产生的同步性能下降.同时在速度环中加入模糊PID控制器，有效地利用了模糊控制不完全依赖对象模型、控制迅速、鲁棒性好的特点，提高了同步控制精度.仿真结果表明系统性能良好，并能实现快速精确同步.     

高速高精度加工的几种方法

目的介绍了高速加工的数控编程策略. 方法论述了高速高精度加工的几种方法, 如待加工轨迹监控法、专家系统法、曲线插补法及试切法等. 结果与结论待加工轨迹监控法和专家系统法能够动态调节机床的进给速度, 曲线插补法能够提高机床的平均进给速度, 试切法则可以为任意半径的圆弧段设定一个最高允许进给速度.     

高速高精度加工的几种方法

目的 介绍了高速加工的数控编程策略。方法 论述了高速高精度加工的几种方法,如待加工轨迹监控法、专家系统法、曲线插补法及度切法等。结果与结论 待加工轨迹监控法和专家系统法能够动态调节机床的进合速度,曲线插补法能够提高机床的平均进给速度,试切法则可以为任意半径的圆弧段设定一个最高允许进给速度。     

数控龙门移动式镗铣加工中心动态精密同步进给控制

对数控龙门移动式镗铣加工中心提出一种新的动态精密同步进给控制方法，通过设计H∞鲁棒控制器，对两侧立柱加速度和速度同时进行状态反馈补偿控制，使其在不平衡负载或不确定性扰动作用下两边快速恢复到同步状态，从而实现龙门立柱驱动系统加速度，速度和位置的动态同步，驱动元件采用两套参数相同的直线永磁同步伺服电机，仿真实验结果证明了该方案的先进性和可行性。     

高速切削及主要相关技术

高速切削技术已成为制造业中提高生产率的关键技术，本文对高速切削技术的工艺特点，应用范围以及与高速切削密切相关的刀具技术，高速主轴技术，直线直接驱动技术，机床新型结构这几项技术的最新发展要点进行了论述和分析，并对学习掌握高速切削及相关技术提出一些建议。     

高速电主轴热态特性的研究

主轴轴承高速下的急剧摩擦发热是影响和限制机床主轴转速和加工精度提高的主要原因．本文通过对高速电主轴热态特性的试验与研究，分析了高速下主轴轴承及主轴系统的热态特性及其影响因素，提出了改善主轴单元热态特性的措施．     

高速加工机床的设计与应用

本文通过对高速加工机床设计与应用的一些基本知识的介绍,提出了对设计技术方案和加工工艺方法进行综合分析与评估是设计和应用高速加工机床的关键。     

Adaptation of feed rate for 3-axis CNC high-speed machining

To improve the efficiency of CNC machining,assumptive transit circular arc is used to contour two adjacent moves together on the corner to make smooth paths. The radius of transit circular arc can be adjusted with contour accuracy,and the feed rate on the corner can be controlled through limiting the maximum feed rate of transit circular arc segment. A look-ahead algorithm for a series of moves is proposed for speed adjustment in advance,which avoids the occurrence of overload of cutting tool on the corner and reduces the servo track error of parts on the corner or of circular arc move. Equivalent trapezoidal velocity profile is used to analyze the speed of S-curve velocity profile and work out its accurate interpolation,which overcomes the disadvantage of looking up table to calculate feed rate approximately,hence high accuracy and fine surface quality can be obtained while the machining speed is high. The proposed methods can meet the requirements of real-time analysis of high-speed machining. The presented algorithm is effective and has been adopted by CNC system of newly developed high-speed milling machine.     

数控深腔加工刀具夹持技术研究

深腔零件数控精加工需要使用细长杆刀具,由于细长杆刀具使刀具系统刚性变差,易出现掉刀、断刀等问题。本文在数控加工中心机床上传统的刀具夹持方式上,结合夹头夹紧原理与ER系列弹性筒夹,应用弹性弹簧夹头式的刀柄-夹头-刀具式结构,提供了部分经验公式,合理地进行弹性夹头的设计、计算与加工,成功地将弹性弹簧夹头应用在数控中心机床上的深腔零件刀具夹持与加工。     

虚拟镗铣加工中心具体化方法研究

虚拟镗铣加工中心的一个重要作用就是分析研究加工过程,从零件的可制造性出发,确定了虚拟镗铣中心的基本概念、目的和基本要求;提出了虚拟镗铣加工中心具体化的方法自治阴极管种方法可以使虚拟镗铣加工中心迅速地成为一个真正用于分子研究加工过程的有效工具。     

基于数控加工中心GSK983Ma-H系统的机床维护及故障诊断探究

数控加工技术广泛应用在制造业和智能制造生产中,使我国对数控加工中心机床的要求越来越高。数控加工中心机床是一项高科技的产物,当控制系统出现了故障就会严重影响加工效率。本文主要是针对GSK983Ma-H系统的数控加工中心机床的日常维护及生产中出现的系统故障进行了探究,为相应的机床操作人员提供借鉴与参考。     

空气中电火花沉积微螺旋结构的研究

为深入研究电火花沉积微型结构方法,提出了一种新的微细电火花沉积方法.对微细电火花沉积加工的基本原理进行分析,预测了其实现条件,使用通用的电火花成形加工机床,在空气介质和特定电参数下用铜电极可以沉积出微三维螺旋结构.实验得出了电参数和工作介质对微螺旋结构的影响.在只使用z轴进给的情况下,在高速钢工件表面沉积出外径为0.19 mm、线径为0.1 mm,高度为3.39 mm的19圈微螺旋结构.测试显示微螺旋材料呈明显的分层结构,具有较强的耐腐蚀性,其成分取决于工具电极材料,但电极中的Zn被氧化为ZnO.此外,在实验基础上对微螺旋结构的形成进行了初步探讨.     

汽车覆盖件模具的非球头刀宽行加工方法

汽车覆盖件模具型面一般是由大面积平坦面和一定陡立面结合的构成的自由曲面.针对汽车覆盖件模具粗加工及半精加工中球头刀效率低的问题,将非球头刀的宽行加工应用于汽车覆盖件模具粗加工与半精加工过程,在工艺上使用环形刀加工陡立面,高进给铣刀加工平坦面的组合加工方式来代替普通球头刀加工,论述了高进给铣刀在加工平坦类曲面中的优势,提出了平底类刀具铣削平坦凹曲面的最小曲率半径判定原则,并对环形刀和高进给铣刀铣削区域内的刀路轨迹进行优化.最后,在三轴数控机床上进行了实验验证,实验结果表明:宽行加工工艺与球头刀加工相比可提高加工效率44.75%.     

基于车铣技术的微小型零件完整加工

微小型零件在加工过程中抓取和再定位的难度,极大地影响了加工精度和加工效率,完整加工为微小零件的加工提供了一个可行的方法．分析了完整加工的特点,阐述了微小零件完整加工的必要性,结合实例对微小型零件的完整加工进行了分析．     

应用虚拟制造技术开发五轴加工中心

为了满足机床的高精度、高刚度、高速度和复杂运动的要求,用三维CAD建立整机数字模型,对在设计阶段采用虚拟现实制造技术开发五轴加工中心新产品进行了研究。在虚拟模型上进行机床运动分析和机械干涉检查,采用有限元方法做动力学仿真分析,温度变化和热变形误差分析,以及加工和装配工艺分析等。在虚拟样机上的研究结果被用来在设计过程中改进机床。     

高速卧式加工中心主体结构试验模态分析

对高速卧式加工中心主体结构进行试验模态测试,得到了主体结构的各阶固有频率、阻尼比、刚度等模态参数以及模态振型.通过分析其动态特性,确定了机床结构的薄弱环节是主轴前端轴承处及近丝杠立柱,给出了结构改进措施;并且,通过分析主轴前端动刚度,确定了影响机床加工稳定性的目标模态,为进一步提高机床加工效率提供了可靠的改进依据.分析结果表明:试验模态分析技术是提高机床抗振性能和加工稳定性的有效方法.     

Tricept型并联机床曲面加工的刀轨规划

研究了Tricept型并联机床采用平底刀加工曲面时的刀轨规划问题. 首先简要地介绍了机床的结构组成,并对机床的逆运动学及其位姿作业空间进行了分析. 在此基础上,给出了刀具干涉检验及刀具位姿作业空间检验的有效算法. 借助于传统五坐标数控机床曲面加工的等残高刀轨路径生成方法,提出了适用于Tricept型并联机床的刀轨规划算法.