研究中对关于切削温度和切屑折断方面新型内冷式高压冷却车刀的切削性能进行了仿真和实验分析。研究结果表明,在切削过程中喷射的高压冷却液可以最大限度地带走刀-屑-工件系统中的热量,使冷却更高效,还可以通过改变润滑摩擦条件和剪切角度(剪切性能)来改善切削状况,迫使切屑卷曲折断并强烈控制切屑的形成。最终在高压射流的热效应和机械效应的综合作用下,改善切削温度的同时得到较小弯曲半径的碎屑,从而增强了切削过程中的工艺稳定性和加工安全性。

不锈钢材料具有良好的性能,在航空、航天等领域得到广泛的应用。改善其加工特性、降低刀-屑间的摩擦阻力的试验研究已得到很大程度上的重视和实践,但对于摩擦性能的仿真分析以及冷却方式需进一步研究。本研究将使用Third Wave AdvantEdge有限元软件,基于316奥氏体不锈钢模拟干切削和高压冷却的切削进程,研究切削条件对刀-屑间的摩擦特性的影响。研究结果表明切削参数的三个因素在两种切削环境下对刀-屑间的摩擦系数μ的影响程度是一致的,从大到小依次为进给量、切削速度、背吃刀量;在同样的切削参数下,对于主切削分力、进给抗力、刀-屑间的摩擦系数μ,在高压冷却(HPC 200 bar)条件下与干切削(DRY)相比数值有所降低。

针对特钢棒材表面裂纹缺陷人工检测效率低、漏检率高且无法与自动化修磨技术相结合等问题,提出一种棒材表面裂纹的视觉检测方法。首先基于棒材旋转,利用线阵相机沿棒材周向采集到中心和边缘亮度一致的二维图像;然后,采用双边滤波和增强的预处理方法提高棒材表面图像质量,在去除图像噪声的同时保留裂纹局部细节,增强裂纹与背景区域的对比度;再根据求补集原理去除干扰裂纹检测的亮点区域;接着将最大类间方差法与Canny算子结合,自适应选取边缘阈值,提高边缘检测精度;最后,根据所选区域的面积、长宽比以及与水平方向夹角等几何特征筛选出真正的裂纹,将裂纹缺陷位置信息坐标化。实验及研究结果表明该检测方法能够替代人工,准确检测和定位特钢棒材曲面的裂纹,为后续棒材裂纹的自动化修磨提供基础。

零传动滚齿机运转时由于主轴热源发热,会使工件主轴与滚刀主轴受热产生变形,继而影响工件尺寸加工精度。为了研究滚齿机热变形,采用ANSYS软件对热变形进行仿真分析。运用CREO建模软件建立机床三维模型并导入ANSYS,通过理论计算得到模型的边界条件,之后选用稳态分析来确定主轴热平衡状态下的温度场分布,在此基础上进行热—结构的耦合场分析,得到主轴三维热变形量。仿真结果证明了在高精度滚齿加工机床中热变形对精度的影响十分显著,为热变形的补偿提供有力的依据。

在液压管路布局中时，需要考虑的规则及影响因素很多，造成管路布局实现起来非常繁琐和困难。通过对常用连接方式的归纳总结，在Pro／E中创建相应参数化管件模型，使用C语言对Pro／E进行二次开发，运用Protoolkit工具箱中的函数实现管件尺寸信息的提取和赋值，用以生成管道实体，实现了常用连接方式的自动化建模。对现有的管接头库进行了完善，创建了管夹库，将管夹布置标准集成到软件内部，实现了管夹的自动布置。设计了元件统计功能，对管接头和管夹的数据进行统计，方便后续工作的进行。简化了管路布局过程，提高了布局自动化程度，实现了液压管道系统的快速设计。