刀具刃口非均匀钝化是解决硬旋铣PCBN刀具早期局部破损的有效方法,但由于目前对刀具刃口钝化时的材料非均匀去除规律缺乏深入了解,使得刀具刃口的非均匀局部精准钝化难以实现。为研究刀具刃口钝化时的材料去除规律,利用四轴研磨机对刀具刃口进行钝化试验,基于正交试验方法,研究钝化速度、钝化时间、磨粒粒度等参数对刀具刃口材料去除的作用规律,进而建立了刀具刃口材料去除的经验模型,利用方差分析法验证模型的有效性,并分析刀具刃口钝化参数对表面粗糙度的影响。结果表明,钝化时间对于材料去除的影响较大,钝化速度影响次之,磨粒粒度对材料去除影响最小。当钝化速度为150r/min、钝化时间为20min、磨粒粒度为15μm时,可以获得较理想的PCBN刀具刃口表面粗糙度。

滚珠丝杠硬旋铣加工过程中切削力具有复杂时变特性,目前尚未获得切削力的精确模型,给硬旋铣工艺参数优化及刀具结构精准设计带来了困难。基于旋风铣加工的运动规律,利用数字化建模方法,建立了未变形切屑的精确三维模型。通过切片处理获取未变形切屑各瞬时截面,研究了未变形切屑瞬时厚度、未变形切屑横截面积及刀-屑接触长度的变化规律。选取8个未变形切屑截面建立数值仿真模型,利用Advantedge软件分析得到对应的切削力,并拟合出硬旋铣加工单刃全周期的切削力的时变曲线。最后通过硬旋铣加工试验,验证数值仿真。研究表明,硬旋铣加工过程中,切削力曲线呈先增大后减小,在刀-屑接触长度最长时切削力数值达到最大。

定子是转向叶片泵的关键零件之一其内轮廓曲线复杂运动特性多变设计困难。为了解决定子零件高质高效设计问题研究了基于Pro/Engineer平台的转向叶片泵定子参数化设计方法并利用运动仿真模块对定子的运动特性进行了分析。该方法有效提高了定子的设计效率为定子曲线的优化设计奠定了基础。

针对叶片泵定子内轮廓过渡曲线设计选型问题，以模糊数学理论为基础，对过渡曲线进行模糊选择。在传统设计要求的基础上，提出将加工制造成本作为重要设计因素考虑。建立了二级动态权值确定方法，权值系数可进行反馈调整。在模糊选择的基础上，结合计算机辅助技术建立了CAD／CAM集成的叶片泵定子设计系统，通过实例验证其可行性，为叶片泵定子的高效高质设计提供了有效手段。