高端装备关重件多采用主轴式滚磨光整加工提高零件表面完整性,传统的用反复实验摸索滚磨光整工艺的办法存在工件提供难或数量少的实际问题。基于EDEM仿真主轴式滚磨光整加工可以为工艺制定提供有效的帮助,但模拟仿真与实际工况的差异性尚未可知。将滚抛磨块尺寸、滚筒转速以及加工位置作为影响接触力大小的评价指标,考虑仿真模拟与实验验证的可比性,设计构建了与仿真模拟完全相同的实验装置和工艺参数环境,选用Hertz-Mindlin无滑移接触模型进行模拟仿真,探究模拟仿真与实验测试得到的工件与滚抛磨块之间的法向接触力的规律性。通过量化接触对象球径比、加工位置以及滚筒转速对于接触力的影响,推导出接触力相关修正系数的表达式,进而建立包含接触对象球径比和速位影响系数的滚抛磨块与工件之间的接触力计算公式,并验证了不同径向...

为确定立式主轴式滚磨光整加工过程中滚抛磨块尺寸、加工位置以及接触力大小对于工件表面加工效果的影响。采用不同尺寸的球形磨块对(34×20)mm不锈钢直角钢片进行加工,以加工后工件表面的平均粗糙度值以及工件表面加工纹理作为评价指标,探讨磨块尺寸、工件装夹位置以及工件所受接触力与加工效果之间的关系。实验结果表明磨块尺寸D=3mm或D=4mm明显优于D>4mm时的加工效果,使用3mm或4mm磨块加工工件,可使工件表面平均粗糙度降低到0.254um左右,当工件中心距离滚桶底部z=75mm时,表面均匀性最好;z=55mm时,表面均匀性次之;z=65mm时,工件表面划痕仍然可见;随着磨块尺寸的增加以及加工深度的增加,接触力大小越来越大,磨块尺寸、加工位置及接触力大小对于加工效果均有显著影响。磨块尺寸越小,加工效果越好;工件位于距离填充磨块表面中上部时,加工效果最好;...

针对振动光饰加工机理多年处于理论分析缺乏定量化分析的问题,引入一种适用于立式振动光饰机滚磨光整加工过程中振动信号的降噪处理方法。选用立式振动光饰机为实验设备,直径3mm的球形棕刚玉磨块为加工介质,选取五种不同直径的铝合金管为工件,工件安装位置为研究变量,使用动态力传感器采集加工过程中每个工件表面九个不同位置作用力。采集的振动信号进行经验模态分解(EMD),得到多个固有模态函数(IMF),对IMF分量信号的HHT时频分析得到各组成的幅值大小、频率分布及频谱图,计算出各个IMF分量信号与振动信号的相关系数,提取振动信号的特征频率,去除噪声及干扰信号,对含有特征信号的IMF分量信号进行重构。分析结果表明EMD分解和HHT变换在处理振动光饰加工振动信号具有自适应性,能有效提取振动信号的频率特性,实现立式振动光饰加工中磨块作...

针对机床掉电而使加工数据丢失问题,设计一种电火花线切割数控机床掉电保护功能电路。该电路以CPLD为控制核心,使用高精度电压监控器对工作电压进行实时监控,当监控到掉电事件发生后,启动内部掉电保护功能,将掉电瞬间的加工数据存储至RAM储存器中,待重新上电后,将RAM储存器中的加工数据读出,使加工能够继续进行,实现了掉电保护功能,从而提高了加工效率并降低了成本。通过程序仿真和硬件测试验证,该掉电保护功能电路可以存储和读取加工数据,验证了掉电保护电路和对应程序的正确性。

为探究电火花线切割加工的伺服控制系统特性,在门槛电压阈值控制方法的基础上,基于中走丝线切割机床,搭建电火花线切割伺服控制系统平台。将放电时采集到的频率信号通过FPGA芯片进行分析处理,并根据处理后的信号进行伺服运动。探索了电火花线切割加工效率与伺服控制系统特性之间的关系,得出阈值和检测周期对加工效率的影响;通过验证实验以及分析放电状态占比,探索最优的阈值。结果表明:当检测周期为0.5 s时,加工效率较高;当加速区占15%、匀速区占62%时,加工效率较高。

提出面向曲线插补的参数跟踪法,以曲线的参数方程为基础,对其进行归一化处理,并推导出曲线参数方程的导数方程。以导数值预测参数跨步步长,实现参数的递增,完成曲线的插补。以圆弧、阿基米德螺旋线和摆线为例说明参数跟踪法的求解过程。推导圆弧、阿氏螺旋线和摆线的导数方程,并给出具体的插补案例。结合坐标系旋转的公式,以阿氏螺旋线为例说明任意角度旋转的标准曲线的插补方法,证明了参数跟踪法也适用于非标准曲线方程。详细说明参数跟踪法使用过程中的关键技术,即归一化处理增强插补方法的规范性;阐述参数导数方程出现的零点现象并通过设置跨零步长来处理;阐述参数步长异常情况和解决方法。

基于轮廓逼近法提出电火花线切割加工大余量回转件工艺方法,包括粗加工多边形成型阶段、半精加工棱边去除阶段及精加工中的放电磨削加工阶段。确定多边形边数,定义残差值并得到残差值与边数的对应关系。理论计算及实验结果表明:边数大于32后,残差值变化率开始变小;残差值小于0.5 mm有利于回转件的加工。边数确定后,为减少加工时间,针对轮廓逼近提出了恒定角度法和倍数法2种加工方法,并通过加工面积的计算和比较得出相对高效的成型方法。结果

目的为解决当前粘弹性磁性磨具制备工艺复杂、使用寿命短且加工过程易分解等问题,研制一种以107硅橡胶为基体的粘弹性磁性磨具,并通过加工实验研究了粘弹性磁性磨具流动性、自身配比和加工转速对工件光整加工效果的影响。方法选用新制备的粘弹性磁性磨具对铝合金管外圆表面进行光整加工实验,选取不同交联剂含量的新磨具对其进行加工实验,分析基体流动性对光整加工效果的影响;选取不同的工件转速进行加工实验,分析工转速对光整加工效果的影响;选取铁磁相和磨粒相比例不同的新磨具进行加工实验,分析铁磁相和磨粒相比例对粘弹性磁性磨具光整加工效果的影响;选取磨粒相粒径不同的新磨具进行加工实验,分析磨粒相粒径对光整加工效果的影响。结果当107硅橡胶为20 g、羰基铁粉为15 g、碳化硅为5 g、甲基硅油为1 g、软化剂为1 g、交联剂为0.14...