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车铣复合加工表面微观几何形貌仿真及切削参数分析研究

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车铣复合加工表面微观几何形貌仿真及切削参数分析研究

作者：周红杰西安理工大学

学位级别：硕士

车铣复合加工技术是先进制造领域的前沿技术之一,可以解决单独用车或铣难以完成的加工难题,可以实现工件一次装卡完成几乎全部工序,它的科学价值和应用前景逐渐被人们所认识和重视。由于车铣复合加工的运动复杂,导致其切削参数多而且这... 详细信息

车铣复合加工技术是先进制造领域的前沿技术之一,可以解决单独用车或铣难以完成的加工难题,可以实现工件一次装卡完成几乎全部工序,它的科学价值和应用前景逐渐被人们所认识和重视。由于车铣复合加工的运动复杂,导致其切削参数多而且这些参数又相互耦合,使车铣加工参数的选择变的尤为复杂。目前尚未完全揭示出车铣工艺参数对加工表面质量的影响规律,这在一定程度上影响了车铣复合技术的应用和推广。本文基于切削仿真方法来研究加工参数对车铣复合加工表面粗糙度的影响规律,为实际加工提供理论指导,具有重要的现实意义。本论文以球头铣刀、立铣刀、面铣刀、圆柱铣刀为研究对象,通过建立其几何模型及加工运动模型,研究车铣复合表面微观几何形貌仿真算法,并对仿真算法中出现的关键问题解决方法进行了阐述。基于Fortran和Matlab,开发了车铣复合加工表面微观几何形貌仿真软件系统,通过切削实验验证了所开发的仿真系统的有效性;然后基于所开发的仿真系统重点讨论了轴向进给速度、刀具与工件转速比、刀具齿数、刀具倾斜角度、偏心距、刀刃螺旋角、刀刃角度、加工深度等因素对车铣加工表面粗糙度的影响规律;最后基于正交试验并应用仿真系统详细研究了立铣刀正交车铣时,多个加工参数同时影响车铣复合加工表面粗糙度的规律,为生产实践提供理论指导。

关键词：车铣复合加工表面形貌切削仿真表面粗糙度切削参数

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车铣复合加工曲轴的研究

车铣复合加工曲轴的研究

作者：黄超北京交通大学

学位级别：硕士

车铣复合加工技术作为一项先进的制造技术,已经广泛地应用于曲轴、凸轮等复杂零部件制造中,并在加工效率、加工精度等方面体现出了非常明显的优势。然而,作为一项新的加工技术,车铣复合加工技术在理论及应用中尚有大量的研究工作亟待进... 详细信息

车铣复合加工技术作为一项先进的制造技术,已经广泛地应用于曲轴、凸轮等复杂零部件制造中,并在加工效率、加工精度等方面体现出了非常明显的优势。然而,作为一项新的加工技术,车铣复合加工技术在理论及应用中尚有大量的研究工作亟待进行。为此,本文以车铣复合加工曲轴为基础,着眼于均衡刀具磨损量,改善刀具磨损情况,开展课题研究并将得出的结论方法运用于曲轴的车铣复合加工之中,验证所提理论方法的正确性。本文首先分析了车铣复合加工中刀具的瞬时接触情况。在完成刀具的初步选择后,确定了立铣刀车铣复合加工工件时的切削区域,在此切削区域内,利用几何方法确定了两种不同切削模式下刀具端面刃上任意位置在加工过程中实际参与的切削面积,为后续的研究工作奠定了理论基础。其次,利用简化切削力理论,通过确定端面刃在加工周期内切削厚度、切削深度的表达式,研究出端面刃整个加工周期内切削力的变化情况。结合切削面积模型,分析了车铣复合加工中平底立铣刀各切削刃的磨损形态与磨损量。再次,规划车铣复合加工曲轴的刀具轨迹,计算出车铣复合加工曲轴时的刀位点数据。同时,提出一种优化思路,对影响铣刀寿命的切削参数进行优化,以期达到刀具磨损更均衡的目的。通过对初选切削参数与优化参数的计算分析,研究并预测了不同参数下刀具切削刃上切削面积、切削力及磨损情况,为后续的切削实验提供了依据。然后,利用Matlab软件开发了曲轴车铣复合加工数控编程模块,输入必要的工艺参数后可自动完成后续加工曲面的造型、刀具轨迹的规划,最终生成数控加工代码。并将该代码导入Vericut软件中进行仿真,验证该生成代码的正确性。最后,在学校的四坐标加工中心上进行车铣复合加工实验,利用现有检测仪器,完成了可转位立铣刀刀片磨损情况的正交切削实验与刀具磨损分析,以及曲轴连杆轴颈等部位的试切加工,验证了编程软件模块生成数控加工程序,以及上文所建模型及分析结果的正确性。

关键词：车铣复合加工曲轴切削面积刀具磨损

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多结构特征零件车铣复合加工工步排序优化

组合机床与自动化加工技术 2024年第11期 49-55页

作者：王旭翁直威张松山东大学机械工程学院高效洁净机械制造教育部重点实验室济南250061 山东大学机械工程国家级实验教学示范中心济南250061 山东普鲁特机床有限公司枣庄277500

针对零件在车铣复合加工过程中不同工步间多次B轴转位、工作台转位、换刀影响生产效率的问题,提出了一种基于多色集合理论的混合遗传算法(HGA)进行工步排序优化。首先,以多结构特征零件为研究对象,在分析加工工艺和工步排序原则的基础上... 详细信息

针对零件在车铣复合加工过程中不同工步间多次B轴转位、工作台转位、换刀影响生产效率的问题,提出了一种基于多色集合理论的混合遗传算法(HGA)进行工步排序优化。首先,以多结构特征零件为研究对象,在分析加工工艺和工步排序原则的基础上,借助多色集合理论建立了工步排序问题的约束模型;其次,以最短辅助时间为目标函数,建立了工步排序优化模型并对其进行了鲁棒性分析;然后,设计了遗传算法合理的编码、交叉和变异的方法,并在算法中引入了模拟退火机制;最后,将HGA应用于实例中,并与其他两种遗传算法进行了性能对比。结果表明,HGA在解决工步排序问题方面具有优越性,经过优化有效地降低了零件的辅助加工时间,达到了提高生产效率目的。

关键词：车铣复合加工多色集合理论混合遗传算法工步排序辅助加工时间

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一次装夹实现管板和法兰零件的车铣复合加工

制造业自动化 2011年第1期33卷 39-42页

作者：任晓虹王军辛学臣沈阳理工大学机械工程学院沈阳110168 沈阳景宏机械有限公司沈阳110168

管板和法兰类零件被大量应用于化工、热能等行业,对其加工要求不论是数量还是质量都越来越高。本文以西门子802D数控系统为例,研究了立式车削中心基于极坐标控制的特点,通过宏程序编程,实现了一次装夹对管板和法兰类零件进行车铣复合加... 详细信息

管板和法兰类零件被大量应用于化工、热能等行业,对其加工要求不论是数量还是质量都越来越高。本文以西门子802D数控系统为例,研究了立式车削中心基于极坐标控制的特点,通过宏程序编程,实现了一次装夹对管板和法兰类零件进行车铣复合加工的方法,使机械加工过程达到高效率、高精度、低成本。

关键词：车铣复合加工极坐标控制宏程序

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溢流壳车铣复合加工工艺研究

机床与液压 2012年第22期40卷 40-42页

作者：黄华栋苏州工业职业技术学院江苏苏州215104

以溢流壳零件的加工为例,介绍车铣复合加工工艺,重点分析工艺过程的难点,有效解决普通数控加工高集成度零件时工艺分散、精度低、效率低等问题,为车铣复合加工工艺的推广和应用提供参考和借鉴。

关键词：车铣复合加工溢流壳数控加工工艺

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整体叶轮车铣复合加工工艺多目标优化

机械设计与制造 2015年第5期 228-231页

作者：杨冰蔡安江陈亮西安建筑科技大学机电工程学院陕西西安710055

整体叶轮作为复杂曲面零件中典型的一类,如何实现其高效率、高质量加工一直是许多学者和工程技术人员研究的重点。以整体叶轮车铣复合加工工艺为研究对象,提出一套工艺参数多目标优化方案。针对整体叶轮车铣加工工艺特点,以主轴转速n、... 详细信息

整体叶轮作为复杂曲面零件中典型的一类,如何实现其高效率、高质量加工一直是许多学者和工程技术人员研究的重点。以整体叶轮车铣复合加工工艺为研究对象,提出一套工艺参数多目标优化方案。针对整体叶轮车铣加工工艺特点,以主轴转速n、进给速度vf、切削深度ap、切削宽度ae等工艺参数为优化变量,以加工工时、叶片变形量为目标函数,从机床性能、刀具性能、加工质量三方面界定约束条件,构建工艺参数多目标优化模型,用SQP优化算法进行求解。应用表明:采用优化后的工艺参数车铣加工整体叶轮,能大幅减小整体叶轮加工时间和叶片变形量。

关键词：整体叶轮车铣复合加工多目标优化 SQP算法

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车铣复合加工设备在矿山机械企业中的应用

世界有色金属 2021年第21期46卷 31-32页

作者：黄梦鑫胡雪娟王友培南昌矿山机械有限公司江西南昌330004

随着科学技术水平的快速发展,国内外各种高精尖设备在不同的行业发挥着非常重要的作用。矿山机械行业是我国所有行业中典型的离散型行业,合适的加工设备能有效促进生产效率与产品质量的提升,对矿山机械企业的健康发展提供帮助。文中在... 详细信息

随着科学技术水平的快速发展,国内外各种高精尖设备在不同的行业发挥着非常重要的作用。矿山机械行业是我国所有行业中典型的离散型行业,合适的加工设备能有效促进生产效率与产品质量的提升,对矿山机械企业的健康发展提供帮助。文中在对车铣复合加工设备在矿山机械企业的应用进行了一一阐述之后,又结合实际数据,分析了车铣复合加工设备对企业效率的提升程度,希望可以为矿山机械企业的发展提供帮助。

关键词：矿山机械效率产品质量车铣复合加工

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GibbsCAM软件中叶片的车铣复合加工

制造技术与机床 2011年第2期 162-165页

作者：陈艺邦思美创(北京)科技有限公司北京100101

介绍使用GibbsCAM软件编制多轴车铣复合加工叶片程序的方法,实现从简单的车削到3轴铣以及高级的4轴联动铣削加工。

关键词： GibbsCAM软件编程车铣复合加工叶片

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多轴车铣复合加工运动转换关系的研究

组合机床与自动化加工技术 2013年第9期 118-120页

作者：屈蕊蕊刘峰郑飂默中国科学院研究生院北京100049 中国科学院沈阳计算技术研究所沈阳110168

当用车铣复合机床对零件进行端面铣削、柱面切槽和倾斜轴加工时,通常需要控制系统将编程进给指令从笛卡尔坐标转换到实际机床的运动坐标。论文针对高档数控机床HTM63150iy的结构,分析上述三种加工的工艺特点,并根据运动控制要求,建立端... 详细信息

当用车铣复合机床对零件进行端面铣削、柱面切槽和倾斜轴加工时,通常需要控制系统将编程进给指令从笛卡尔坐标转换到实际机床的运动坐标。论文针对高档数控机床HTM63150iy的结构,分析上述三种加工的工艺特点,并根据运动控制要求,建立端面铣削、柱面切槽与倾斜轴加工的运动转换关系;采用C#语言实现了论文中的三种转换技术,最后通过Vericut仿真验证证明所建立转换关系的正确性。

关键词：车铣复合加工端面铣削柱面切槽倾斜轴加工运动转换关系