数控车削加工工艺优化探析

数控车削加工工艺是数控车削加工过程的指导性文件,结合数控车削加工工艺的内容,从零件图分析、夹具和刀具的选择、切削用量选择、划分工序及拟定加工顺序等方面探析了优化数控车削加工工艺,提升数控加工精度、效率和数控加工水平的方法。     

气缸套在加工中的轴向定位

在生产95型气缸套时,原工艺中精车外圆、精车全长及倒内上角为3道工序,分别在3台机床上加工,工序多,辅助时间长,累计误差大,工作效率低.经对工艺进行研究后,决定将上述3道工序合并为一道工序,采用设备为CA7620液压多刀半自动车床.该车床具有前后刀架及完整的液压回路系统,其前刀架可用于车削缸套肩台外圆及上、下腰带,后刀架可车削缸套上、下两端面,加工出缸套的全长.另在床身上有一套杠杆装置,装有内倒角刀,用于倒角.所用工装为弹性胀胎,由液压带动拉杆组件夹紧缸套,经如此改进后,生产率大为提高,但在实际加工过程中有一个问题,即由于工装固有间隙的存在,致使缸套在被夹紧的同时,有一个微量的轴向移动,使之定位不准,影响了总长的加工精度,为解决此问题,我们设计制造了一个定位油缸,安装在机床上,用于缸套在轴向方向的定位,其工装及定位油缸的装配关系如图1所示:     

双刀架数控车削程序校验策略与实现技术

为了实现双刀架数控车削程序正确性和合理性的检验,提出基于加工过程仿真和加工过程数据分析的动静组合校验策略和实现技术。通过校验策略现场应用分析,建立了双刀架数控车削程序动静组合校验系统结构;通过构建加工工艺系统模型、生成加工过程驱动数据和仿真加工过程,实现了程序正确性的动态检验;通过分析由轨迹图、工艺数据表、加工直方图等组成的文件,实现了对程序合理性的静态检验。最后通过实例对所有策略和技术进行了验证,证明是实用、可行的。     

细长轴车削加工的注意事项

细长轴本身刚度较差,在车削加工时极易产生弯曲变形和振动,车削难度大,保证精度难。在通常情况下使用中心架或跟刀架来提高轴的刚度,减小轴的弯曲变形,车削时尽量采用反走刀。对于精度要求不高的细长轴还可以调头车削;有的工件过于细长,或因其它原因不能先车出一段支承面,可以采用外固定辅助套筒的方法,用千分表校正套筒,中心架支承套筒进行车削。     

薄壁筒体零件车焊复合加工柔性组合夹具设计

目前国内对待大型复杂薄壁圆筒零件的制造都是将车削加工跟手工氩弧焊分开进行的,中间需要拆装零件,这样相对麻烦还影响零件精度.因此,为满足加工需要及精度要求,特设计了一种可以同时完成车削加工工艺和焊接加工工艺的柔性组合夹具,简化工序,提高质量.     

基于改进遗传算法的车削加工中心工步排序与优化

多主轴多动力刀架车削加工中心工步排序问题是同时涉及资源调度和工步排序的复杂问题。提出一种改进遗传算法以解决结合工艺资源调度的车削加工中心工步排序问题。通过建立0-1混合整数规划模型,为算法提供目标函数及约束,并根据此模型中多参数多约束的特点,设计了一种基于结构体的编码方法。为改善算法性能,根据相邻基因间的相似程度,构造了多概率交叉算子与多概率变异算子,从而提高由相邻基因组成优秀基因段遗传至下一代的概率。实例表明该遗传算法具有可行性与有效性,并且较传统遗传算法在解决该类问题方面具有更好的收敛性。     

数控车削的工艺与工装削

数控车床加工的工艺与普通车床的加工工艺类似,但由于数控车床是一次装夹,连续自动加工完成所有车削工序,因此在工艺方面与普通车床存在不同。文章从合理选择切削用量、合理选择刀具、合理选择夹具、确定加工路线、坐标系的建立和试对刀、加工余量与尺寸、夹具安装要点方面对数控车削进行了工艺分析探讨。     

数控车削的工艺与工装削

数控车床加工的工艺与普通车床的加工工艺类似,但由于数控车床是一次装夹,连续自动加工完成所有车削工序,因此在工艺方面与普通车床存在不同。文章从合理选择切削用量、合理选择刀具、合理选择夹具、确定加工路线、坐标系的建立和试对刀、加工余量与尺寸、夹具安装要点方面对数控车削进行了工艺分析探讨。     

不锈钢转轮叶片断续切削加工技术

不锈钢转轮叶片外圆加工是转轮精加工中的难点工序,切削加工时产生震动并形成抖纹,叶型也容易变形,造成转轮出力不合要求。本文通过对不锈钢材料断续切削加工的特点分析,进而对车削刀具选用进行了探究,结合转轮叶片悬臂的特点,对此类零件的装夹及工艺加固进行了针对性改进,从而提高了加工效率,保证了转轮加工的精度及外观要求。     

数控车床中伺服刀架的应用研究

数控刀架是数控车床最普遍的一种辅助装置。为了进一步压缩非切削时间,多数数控机床往往在一次装夹中完成多工序加工。数控机床的刀架是机床的重要组成部分,随着现代科学技术的发展,数控刀架向高智能化、高精度等方向发展。能实现精确的控制,有效的提高劳动生产率,缩短生产时间。本文分析伺服刀架在数控车床应用的一些关键技术问题。     

可降解穴盘切割刀具优化设计与有限元分析

针对现有的穴盘苗全自动移栽机分苗装置中刀具对可降解穴盘切割效果较差的问题,对分苗装置中的刀具进行优化。运用Soildworks软件分别建立24齿单、双刃圆盘切刀,36齿单、双刃圆盘切刀,48齿单、双刃圆盘切刀的三维模型,运用ANSYS软件对六种圆盘切刀进行有限元静强度分析。仿真结果表明:24齿双刃圆盘切刀切割可降解盘过程中受到的最大应力、产生的最大应变都是最小值,分别为1.658 4×10~5 Pa和8.350 2×10~(-7) m/m。运用Design-Expert软件得到齿数与刃口形状两大因素对最大应力、应变的影响效果的回归方程模型和试验因素响应曲面,确定圆盘切刀的最佳组合形式为24齿双刃圆盘切刀。再对其进行Modal模态分析,得到圆盘切刀的10阶振型,通过固有频率与转速之间的关系,验证圆盘切刀正常切割可降解盘作业时的额定工作转速为33.4 Hz,圆盘切刀发生共振的临界转速为202.7 Hz,圆盘切刀发生共振的临界转速高于实际工作时的转速,发生共振可能性极小,为切割可降解盘的圆盘刀具的优化和设计提供理论依据。通过圆盘切刀的切割试验结果可知24齿双刃圆盘切刀在350 r/min、400 r/min、450 r/min转速条件下的切割合格率分别为88.9%、86.1%和80.6%,可保持良好的切割稳定性。     

旋耕碎茬工作机理研究和通用刀辊的设计

根据旋耕、碎茬作业不同的工作机理和农艺要求,探讨了各参数之间的关系,运用最优化组合和螺旋线排列原理,设计了旋耕 碎茬刀的多头螺旋线排列及在同一刀盘上的配置,在此基础上设计了旋耕碎茬通用机的变速机构和通用刀辊。其特点是在同一刀辊的刀盘上,可分别安装旋耕刀和碎茬刀,变速箱的变速机械可适合旋耕、碎茬的不同转速要求。     

铣削加工刀具磨损过程双谱分析

双谱分析能够揭示时间序列的二次相耦合信息,特别适于铣刀磨损状态监测信号的特征抽取。通过提取铣削加工过程中机床主轴端振动加速度信号的双谱及其双相干系数,分析了铣刀后刀面渐进磨损过程双谱及其双相干系数的变化规律。研究结果表明:双谱分析提取的特征参数能够反映铣刀后刀面的渐进磨损过程,与实际铣刀磨损情况一致。     

椭圆形刀顶对齿根弯曲应力的影响

着重研究了椭圆形刀顶曲线的形状对齿根弯曲应力的影响，并以减小最大齿根弯曲应力为目标，对椭圆形刀顶曲线的形状参数进行了优化设计。应用边界单元法，分别计算了普通圆弧形刀顶及椭圆形刀顶加工出的齿轮的齿根弯曲应力，应力分析结果表明：使用具有最优参数的椭圆形刀顶的刀具加工出的齿轮，其最大齿根弯曲应力比普通齿轮的最大齿根弯曲应力降低了１０．１％     

基于离散元法的板结草地破土切根刀优化设计与试验

不同结构形式的破土切根刀作业性能差异较大,为更好的打破草地土壤板结结构,对破土切根刀进行了结构设计与参数优化。应用离散元法构建土壤模型,并通过直剪试验对该模型进行参数标定;以破土切根刀的刃口角、滑切角及切齿角为试验因素,以耕作阻力、土壤扰动失效面积及比阻为目标参数,进行单因素试验和三因素五水平二次正交旋转中心组合设计试验,得到最优结构参数组合并加工优化破土切根刀进行草地试验。参数优化试验结果显示,当刃口角为37.8°、滑切角为33.6°、切齿角为51.8°时,破土切根刀作业效果最佳;草地试验表明,与三角形破土切根刀相比,优化破土切根刀在不同坚实度草地土壤的减阻率分别为11.8%和12.8%,作业后地表平整度更小且未出现明显翻垡,更符合草地作业农艺要求。研究结果可为破土切根刀的标准化设计提供理论依据。     

供水管网故障诊断的流量监测点遗传优化布置

针对供水管网爆管故障诊断中流量监测点的布置问题,建立了考虑流量敏度的监测点优化布置模型,并采用整数编码遗传算法进行优化求解。针对遗传染色体在初始生成以及交叉、变异等遗传操作中易产生编码重复的问题,提出了新的改进算法。实例分析结果表明：基于本文方法布置优化后的监测点流量信息的诊断效果较为理想,在漏水量较小的条件下,基于优化的流量监测点信息对爆管管段的正确检出率较高,优于基于水压监测点信息的诊断结果。     

无驱动式自动调平水田埋秆起浆整地机设计与试验

为解决东北稻区秸秆全量还田条件下,现有驱动式搅浆机存在动力消耗大、严重破坏土壤结构并使得秸秆漂浮等问题,设计了一种无驱动式自动调平水田埋秆起浆整地机,机具前排星形耙片细碎土壤并掩埋秸秆,后排轧滚进一步碎土埋秆,平地装置平整地表,由电液控制系统实现自动调平,能够为水稻插秧作业创造优良地块条件。通过理论分析和优化设计,确定了优化后星形耙片的各项结构参数和排列方式;设计了带有齿板和刀齿的轧滚,倾斜布置的齿板和直立的刀齿分别对土壤进行横向与纵向的滑切,可提高碎土埋秆效果;改进设计了平地板,〖JP2〗确定了板高为150mm,并针对前进速度、板宽、推压角开展了仿真试验,得到最优工作参数为：前进速度2.4km/h、板宽290mm、推压角44°;采用中心不动法的调平策略,设计了基于倾角传感器和PID算法的自动调平电液控制系统,实现了自动调平系统的快速平稳控制。田间试验结果表明,整机作业后地表平整度为0.73cm,秸秆覆盖率为91.4%,压茬深度为5.98cm,泥浆度为1.18g/cm3,机具各项指标均优于国家标准,该设计可为东北稻区秸秆全量还田条件下水整地机具研究提供参考。     

基于PLC的甘蔗预切种切割平台控制系统设计

甘蔗切种是甘蔗预切种种植模式下的极为重要工作过程,但在实际工作中,大部分仍然依靠人工手动切种,切种质量不高,蔗芽损失大,且劳动强度大,生产效率低。为解决此问题,自主开发预切式横向甘蔗智能切种机的数控切割工作台,通过PLC控制多把切刀在切割平台的横向移动,通过液压系统控制多把切刀的切割,经过对切刀定位精度试验分析,分析表明,该控制系统控制切刀定位的精度较高,每把切刀相对定位精度误差均小于0.6%,重复定位误差小于0.5%。研究结果对推进甘蔗预切种的开发,对促进甘蔗种植技术的发展有重要的应用价值。     

秸秆揉切机用刀片磨损的研究

对9RZ-60型揉切机用刀片进行了磨损试验,探讨了刀片材料、作业对象、装机位置和刃口形式对刀片磨损的影响,对65Mn、T10和Crl2MoV三种材料的刀片磨损表面形貌进行了微观分析,指出加工羊草时,刀片材料为主要影响因素,加工玉米秸和豆秸时,刃口形式为主要影响因素。刀片加工秸秆的磨损形式是以抛光磨损为主,辅之以硬杂质造成的磨料磨损。     

甘蔗切割器研究现状分析及展望

主要阐述国内外近年来甘蔗切割器的研究成果和现状,包括单圆盘切割器和双圆盘切割器在运动学和动力学方面的理论研究和试验研究,采用先进的计算机技术和设备对切割甘蔗过程进行研究等,指出国内外对甘蔗切割器研究的不足之处,提出相应的解决思路及对甘蔗切割器未来发展的展望.