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金刚石飞切加工微结构表面的工艺参数优化 被引量：24
1
作者 赵清亮 郭兵 +1 位作者 杨辉 王义龙 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2512-2519,共8页
为了获得具有纳米级表面质量的微结构表面,利用‘Nanosys-300’超精密复合加工系统实现了微结构表面的三维金刚石飞切加工,研究了主轴转速、进给量以及背吃刀量对微结构表面粗糙度的影响。理论分析表明,金刚石飞切加工微结构时理论表面... 为了获得具有纳米级表面质量的微结构表面,利用‘Nanosys-300’超精密复合加工系统实现了微结构表面的三维金刚石飞切加工,研究了主轴转速、进给量以及背吃刀量对微结构表面粗糙度的影响。理论分析表明,金刚石飞切加工微结构时理论表面粗糙度沿法线方向并没有变化,而沿进给方向存在着周期变化。减小进给量和金刚石飞刀前端角或增大切削半径可以降低理论粗糙度值。实验分析表明,表面粗糙度值Ra随进给量的增加而增加,主轴转速对Ra影响不大。切削聚碳酸酯（PC）时,在5~40μmRa随背吃刀量的增加而增加;而切削铝合金（LY12）时,在2~10μmRa随背吃刀量的增加而减小。实验中Ra最好可达38 nm（LY12）和43 nm（PC）。最后,利用优化工艺参数加工出了微沟槽阵列和微金字塔矩阵微结构。 展开更多
关键词 超精密加工 微结构表面 飞切加工 金刚石刀具 表面粗糙度
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基于快速伺服刀架技术的菲涅尔微结构金刚石超精密加工及其控制技术 被引量：6
2
作者 赵清亮 王义龙 +3 位作者 于光 谢大纲 杨元华 卢猛 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期179-186,共8页
微结构功能表面的金刚石超精密加工技术是近年来国外兴起的一项新技术,国内在这一研究领域处于起步阶段。并且由于受加工设备所限,使得该技术在国内的开展显得异常艰难,为了克服这一困难,自行设计带有快速伺服刀架(Fasttoolservo,FTS)... 微结构功能表面的金刚石超精密加工技术是近年来国外兴起的一项新技术,国内在这一研究领域处于起步阶段。并且由于受加工设备所限,使得该技术在国内的开展显得异常艰难,为了克服这一困难,自行设计带有快速伺服刀架(Fasttoolservo,FTS)的超精密加工机床,提出按照自适应指数趋近律来设计滑动模态控制律,并将滑膜变结构控制策略引入FTS的控制中,同时,将FTS的PID控制策略和滑膜变结构控制策略进行试验对比,试验结果显示,在滑模变结构控制策略下,FTS的响应时间与PID控制相近,但滑模变结构控制算法下几乎无超调,稳态精度高,正弦跟踪控制效果优于常规PID控制算法;最后,根据滑膜变结构控制策略对菲涅尔微结构表面进行金刚石超精密车削加工试验,成功地加工出半径5mm,浮雕深度10μm,表面粗糙度约35nm的菲涅尔微结构。 展开更多
关键词 微结构功能表面 金刚石超精密加工 快速伺服刀架 滑膜变结构控制
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基于主曲率匹配的五坐标刀位轨迹优化 被引量：11
3
作者 杨德武 彭芳瑜 周云飞 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第12期8-11,共4页
为了克服传统五轴加工采用固定走刀方向和后跟角的加工方法的不足 ,提出了一种基于刀具扫描面与曲面主曲率匹配、以行距最大为目标的走刀方向和后跟角的优化算法 .实践证明 ,这种方法能够优化刀位轨迹 。
关键词 五轴加工 主曲率匹配 轨迹优化 走刀方向 后跟角 刀具倾角 曲面加工
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自由曲面的快速逆求工程及实现技术 被引量：14
4
作者 周利民 赵万华 卢秉恒 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期62-64,共3页
快速逆求工程就是用先进的快速技术实现产品的反求。重点分析和讨论实现快速仿形测量、快速表面再现与设计以及快速成形制造等几方面采用的最新技术。还对快速逆求工程中存在的一些问题进行分析，对快速逆求的发展进行展望。
关键词 快速逆求工程 仿形测量 快速成形制造 曲面
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薄壁片状试件贴壁式振动光饰实验研究 被引量：13
5
作者 王秀枝 杨胜强 +2 位作者 李文辉 陈玉楠 张乔云 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期261-267,共7页
目的提出一种适用于中小型薄壁片状类零件提高表面质量的贴壁式振动光饰加工技术方案。方法选取球形棕刚玉磨块,HYA磨液作为加工介质,选用45~#钢、钛合金TC4(Ti-6Al-4V)、铝合金(A356)、304不锈钢4种材料,进行试件尺寸为10 mm×20 m... 目的提出一种适用于中小型薄壁片状类零件提高表面质量的贴壁式振动光饰加工技术方案。方法选取球形棕刚玉磨块,HYA磨液作为加工介质,选用45~#钢、钛合金TC4(Ti-6Al-4V)、铝合金(A356)、304不锈钢4种材料,进行试件尺寸为10 mm×20 mm×3 mm的10 mm×20 mm单面贴壁加工实验及自由式加工实验。通过对比自由式与贴壁式加工中五个不同位置加工后试件的表面粗糙度值,以确定贴壁式振动光饰加工的优势及贴壁式相对最佳加工位置。使用动态力传感器测试了对应五个不同位置处磨块对传感器(即磨块对试件)的动态力,找出不同加工位置处试件受力规律。结果初始表面粗糙度Ra值约为2.6μm的两组45~#钢试件的加工实验中,1 h时自由式加工试件Ra值仍为2.4μm,贴壁式加工试件已小于0.5μm。不同位置加工的钛合金、铝合金、不锈钢试件实验结果得出,容器底部位置是相对最佳加工位置,容器内侧中部位置其次,均明显优于其余三个位置,容器内侧上部、外侧中部和上部位置对加工效果的影响规律不明显。动态力测试结果得出,容器底部位置处磨块对传感器的平均力最大,为2.728 N,容器内侧中部、外侧中部、内侧上部、外侧上部位置依次降低,不同位置受力分布总体趋势与试件加工结果基本对应。结论贴壁式加工较自由式加工效率高,容器底部是获取试件相对最佳表面粗糙度的加工位置,试件加工效果与试件受磨块动态力的大小有直接关系。贴壁式振动光饰加工技术可应用于中小型薄壁片状类零件表面质量的提高。 展开更多
关键词 振动光饰 振动器壁 薄壁片状零件 表面粗糙度 动态力
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不锈钢带材表面翅成形的研究 被引量：3
6
作者 汤勇 周德明 +1 位作者 王威 张娟 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期21-24,36,共5页
研究了正犁削不锈钢表面翅成形的加工机理 ,探索了形成规则翅片的刀具几何参数及犁削条件 ,着重对翅的形成过程进行了分析 ,并建立了数学模型 .理论分析和实验结果表明 ,翅的形成过程包括导入、犁切堆积及成翅三个阶段 ,而犁切堆积阶段... 研究了正犁削不锈钢表面翅成形的加工机理 ,探索了形成规则翅片的刀具几何参数及犁削条件 ,着重对翅的形成过程进行了分析 ,并建立了数学模型 .理论分析和实验结果表明 ,翅的形成过程包括导入、犁切堆积及成翅三个阶段 ,而犁切堆积阶段是翅形成的关键 ,翅的高度随犁切深度的增加而增大 。 展开更多
关键词 正犁削 不锈钢 表面翅成形 表面加工 犁切深度 犁切堆积 加工机理
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超重型数控镗铣床精度可靠性研究 被引量：5
7
作者 胡占齐 解亚飞 刘金超 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期1599-1604,共6页
针对重型数控机床可靠性研究中批量小、难以形成足够的统计样本数的特点,提出了精度可靠性的概念及其预测模型,旨在解决重型数控机床维护和维修的关键技术问题.应用多体运动学方法建立了某型号超重型落地铣镗床的空间误差模型,研究了机... 针对重型数控机床可靠性研究中批量小、难以形成足够的统计样本数的特点,提出了精度可靠性的概念及其预测模型,旨在解决重型数控机床维护和维修的关键技术问题.应用多体运动学方法建立了某型号超重型落地铣镗床的空间误差模型,研究了机床运动副磨损量对加工精度的影响,进而得出了重型数控机床维护周期和初期磨损的预测模型.提出的方法可以用于重型数控机床维护周期的计算、机床加工过程中误差源的分析和基于全寿命周期的数控机床优化设计.该方法也可用于其他单件小批量产品的可靠性研究. 展开更多
关键词 多体运动学 数控机床 可靠性 磨损
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数控仿形加工控制算法的研究 被引量：8
8
作者 宋震 王平江 +1 位作者 陈吉红 李成刚 《华中理工大学学报》 CSCD 北大核心 1998年第8期13-15,共3页
通过分析数控仿形加工关键技术，讨论了加工区域中运动路径生成问题的解决方法及加工方式实时调度机制，针对仿形加工中测头跟随控制问题，提出速度圆矢量分解算法，还给出了数控访形系统应用实例．
关键词 路径生成 跟踪算法 数控仿形加工 控制算法
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微结构功能表面的金刚石超精密加工仿真与试验 被引量：4
9
作者 赵清亮 王义龙 +1 位作者 于光 杨元华 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期173-181,共9页
为解决微结构功能表面的金刚石超精密加工过程中,难以经济而灵活地预测表面质量及加工条件对加工表面质量的影响的问题,以自行设计的带有快速伺服刀架的超精密机床为基础,采用Matlab/Simulink模块建立正弦波微结构功能表面金刚石超精密... 为解决微结构功能表面的金刚石超精密加工过程中,难以经济而灵活地预测表面质量及加工条件对加工表面质量的影响的问题,以自行设计的带有快速伺服刀架的超精密机床为基础,采用Matlab/Simulink模块建立正弦波微结构功能表面金刚石超精密加工过程的动态仿真模型。利用该模型,不仅可以预测加工表面质量,还可以对加工条件如进给速度、主轴转速对加工表面质量的影响进行仿真进而对加工条件进行优化。通过微结构功能表面的金刚石超精密切削加工验证试验,加工出表面粗糙度约为45nm、形状精度约为0.65μm的正弦波微结构功能表面,试验结果表明,该模型的建立对于微结构功能表面的金刚石超精密加工具有重要的指导意义。 展开更多
关键词 微结构表面 加工仿真 金刚石超精密加工
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异型螺旋曲面数控加工运动学研究与应用 被引量：5
10
作者 姚南珣 张辉 王殿龙 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期113-117,共5页
通过对加工运动学原理的研究,找出曲面上的曲线也存在着活动的特征标架这一特性,提出了模仿特征标架沿曲面曲线运动的特征加工法。并以碟形砂轮加工等螺旋角锥形铣刀刀槽作为加工异型螺旋曲面的实例,对特征加工法的应用予以说明。
关键词 螺旋面 曲面 加工 运动学
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复杂型腔的行切加工 被引量：4
11
作者 王水来 阮雪榆 周济 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期55-58,共4页
介绍一种复杂型腔的行切加工方法，该方法将型腔加工区域分解为沿行切面法线单调的区域集合，通过加工各单调区域而实现对复杂型腔的加工。提出一种基于图论的复杂区域单调剖分算法。算法在型胶加工区域边界凹极值．或处对加工区域进行... 介绍一种复杂型腔的行切加工方法，该方法将型腔加工区域分解为沿行切面法线单调的区域集合，通过加工各单调区域而实现对复杂型腔的加工。提出一种基于图论的复杂区域单调剖分算法。算法在型胶加工区域边界凹极值．或处对加工区域进行剖分，将剖分过程对应于一个有向图的生成过程，通过求解围的基本回路而获得单调剖分区域。同时研究了型腔行切加工的另一重要问题——行切方向的选择。基于剖分区域数与边界凹极值声、数成线性关系这一结论，通过计算各凹陷轮廓推荐的行切角度区间而求得近似最优的行切方向。最后给出一个加工实例。 展开更多
关键词 型腔 行切加工 区域剖分 行切方向选择 模具
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复杂阀芯零件的车铣加工工艺分析 被引量：4
12
作者 刘克非 刘海生 +2 位作者 李月安 程金铭 余斋 《煤矿机械》 北大核心 2007年第11期98-101,共4页
常规切削方法加工复杂阀芯零件是十分困难的,需要多次装夹定位而且难于保证加工质量。利用车铣加工技术在薄壁筒零件加工方面的优势,分析了实现复杂阀芯零件完整加工的可能性。根据阀芯零件结构特点,制定了基于车铣技术的完整加工工艺... 常规切削方法加工复杂阀芯零件是十分困难的,需要多次装夹定位而且难于保证加工质量。利用车铣加工技术在薄壁筒零件加工方面的优势,分析了实现复杂阀芯零件完整加工的可能性。根据阀芯零件结构特点,制定了基于车铣技术的完整加工工艺方案。 展开更多
关键词 阀芯零件 车铣技术 完整加工 加工工艺
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硬齿面齿轮加工技术进展及展望 被引量：16
13
作者 吕明 梁国星 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2012年第3期237-242,共6页
总结了国内外硬齿面齿轮加工的两个关键技术——工具技术和机床技术的现状。工具技术体现在新型材料和刀具涂层技术的应用、超硬磨粒CBN工具制备技术的成熟、工具结构设计和工具一体化技术日趋完善;机床技术体现在硬齿面齿轮加工用机床... 总结了国内外硬齿面齿轮加工的两个关键技术——工具技术和机床技术的现状。工具技术体现在新型材料和刀具涂层技术的应用、超硬磨粒CBN工具制备技术的成熟、工具结构设计和工具一体化技术日趋完善;机床技术体现在硬齿面齿轮加工用机床向数控化、高速高效、高精度、功能复合、绿色环保方向发展。分析了工具技术和机床技术在发展过程中的优势和存在的不足。最后,对硬齿面齿轮加工材料去除机理、振动珩齿机床、绿色加工技术等方面进行了展望。 展开更多
关键词 齿轮加工 工具技术 机床技术 研究展望
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仿形/CAD/CAM一体化应用软件包的开发和研究 被引量：3
14
作者 赵葛霄 姚正培 +2 位作者 司徒忠 李景翔 陈建平 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 1999年第11期14-17,共4页
仿形系统可提取已成型产品的外形轮廓数据。利用仿形结果，在ＣＡＤ 系统中对产品外形进行修改和二次设计，并可利用现有的设计成果，缩短产品开发周期，提高设计质量。而ＣＡＭ 系统最终实现产品的加工。本文介绍了三者在一个系统内优... 仿形系统可提取已成型产品的外形轮廓数据。利用仿形结果，在ＣＡＤ 系统中对产品外形进行修改和二次设计，并可利用现有的设计成果，缩短产品开发周期，提高设计质量。而ＣＡＭ 系统最终实现产品的加工。本文介绍了三者在一个系统内优势互补与数据共享的方法。 展开更多
关键词 CAD CAM 数据共享 应用软件 仿形加工
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圆弧刃精密切削试验及其三维有限元分析 被引量：3
15
作者 翟元盛 梁迎春 王洪祥 《纳米技术与精密工程》 CAS CSCD 2007年第1期72-77,共6页
在商业化软件Marc的基础上建立了圆弧刃精密切削三维有限元模型,研究不同半径的圆弧刃精密切削条件下主切削力、切屑形状和切削温度场分布.该模型运用更新拉格朗日法的有限元方程、网格重划分准则,其刀-屑摩擦采用修正的库仑摩擦模型.... 在商业化软件Marc的基础上建立了圆弧刃精密切削三维有限元模型,研究不同半径的圆弧刃精密切削条件下主切削力、切屑形状和切削温度场分布.该模型运用更新拉格朗日法的有限元方程、网格重划分准则,其刀-屑摩擦采用修正的库仑摩擦模型.模拟结果表明,圆弧刃的圆弧半径对主切削力、切屑形状和切屑的最高温度都有较大的影响.通过试验研究精密切削马氏体3J33在不同半径的圆弧刃条件下对主切削力的影响,结果表明模拟的主切削力与试验值在一定程度下是吻合的. 展开更多
关键词 圆弧刃 三维有限元分析 精密切削 主切削力
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低速正交金属切削中工件表层加工硬化深度的预报 被引量：6
16
作者 杨继昌 刘伟成 《应用科学学报》 CAS CSCD 1995年第3期363-368,共6页
该文根据金属塑性变形理论，详细描述了金属切削变形区内的弹塑性应力场，确定了低速正交金属切削时工件表面层加工硬化深度的预报准则，并利用有限元法模拟已加工表面的形成过程，获得了加工硬化深度的数值解。
关键词 加工硬化 金属切削 硬化深度 工件表面
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基于多体运动学的超重型数控机床维护周期预测 被引量：2
17
作者 胡占齐 刘金超 +1 位作者 解亚非 张雷 《燕山大学学报》 CAS 2012年第3期201-205,214,共6页
以某型号超重型数控落地铣镗床为研究对象,针对重型数控机床样本小、结构复杂等特点,在机床多体运动学模型基础上,建立其空间误差模型,并提出其精度可靠性预测模型,分析运动副的磨损量对机床加工精度的影响程度,找出误差源,确定影响机... 以某型号超重型数控落地铣镗床为研究对象,针对重型数控机床样本小、结构复杂等特点,在机床多体运动学模型基础上,建立其空间误差模型,并提出其精度可靠性预测模型,分析运动副的磨损量对机床加工精度的影响程度,找出误差源,确定影响机床加工精度的关键因素,预测机床的维护周期。 展开更多
关键词 精度可靠性 误差模型 重型机床 维护周期 MRO技术
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增减材复合制造加工FDM薄壁样件研究 被引量：6
18
作者 彭二宝 陈昌铎 《制造技术与机床》 北大核心 2021年第6期29-33,38,共6页
研究了增减材复合制造加工熔融沉积成型(fused deposition modeling, FDM)薄壁零件的方法。结合增材制造和减材制造,改造传统独立双喷头3D打印机,修改右侧喷头为数控铣刀,在3D打印模型切片时对模型外轮廓进行识别和处理,生成数控加工代... 研究了增减材复合制造加工熔融沉积成型(fused deposition modeling, FDM)薄壁零件的方法。结合增材制造和减材制造,改造传统独立双喷头3D打印机,修改右侧喷头为数控铣刀,在3D打印模型切片时对模型外轮廓进行识别和处理,生成数控加工代码,自动集成到3D打印G代码中,可对薄壁零件进行直接打印,并获得高精度的表面质量。对于薄壁复杂结构塑料零件的加工,通过改造的增减材打印机可以全自动生成复合加工G代码,大大提高了增减材复合制造的效率。 展开更多
关键词 熔融沉积成型 增材制造 减材制造 3D打印
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多模调制曲面超精密加工轨迹优化技术 被引量：1
19
作者 李国 宋成伟 +3 位作者 童维超 张海军 黄燕华 杜凯 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期238-242,共5页
研究了采用单点金刚石超精密车削加工技术(SPDT)加工多模调制曲面过程中的刀具轨迹优化方法,首先,分析了SPDT方法加工多模调制曲面的基本原理;其次,理论分析了平行弦双圆弧插补算法的基本原理,推导了插补误差计算公式。在此基础上,提出... 研究了采用单点金刚石超精密车削加工技术(SPDT)加工多模调制曲面过程中的刀具轨迹优化方法,首先,分析了SPDT方法加工多模调制曲面的基本原理;其次,理论分析了平行弦双圆弧插补算法的基本原理,推导了插补误差计算公式。在此基础上,提出采用插补步长伸缩变化方式实现了插补误差的动态控制,并获得了完整的插补计算公式;最后,采用Matlab软件对该插补算法进行了实例仿真分析,并分别与直线插补算法和固定步长双圆弧插补算法进行了对比分析,结果表明,该方法能在保证插补允差的前提下最大程度的减少插补区间数,从而有助于提高加工效率和延长刀具寿命。该方法在调制靶金属模板的制备中获得了广泛应用。 展开更多
关键词 调制曲面 单点金刚石超精密加工 轨迹优化 插补
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基于点搜索的多曲面体清根轨迹生成方法 被引量：1
20
作者 李山 马建宁 +1 位作者 罗明 吴宝海 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期1317-1320,1325,共5页
针对多曲面体清根加工轨迹的生成问题,建立了基于搜索初始点在参数域和物理域内搜索刀心点的点搜索算法。在搜索过程中,以多曲面体为研究对象,根据其结构特点确定搜索初始点和搜索中心,将参数域内搜索初始点与搜索中心的连线作为搜索方... 针对多曲面体清根加工轨迹的生成问题,建立了基于搜索初始点在参数域和物理域内搜索刀心点的点搜索算法。在搜索过程中,以多曲面体为研究对象,根据其结构特点确定搜索初始点和搜索中心,将参数域内搜索初始点与搜索中心的连线作为搜索方向在参数域内进行搜索。在物理域内生成参数域内对应搜索点的偏置点,判断偏置点到达多曲面体的距离是否满足距离条件,若满足距离条件则为刀心轨迹上的点。算例与实际加工结果表明,所提出的搜索算法搜索过程稳定,可以快速生成高质量的清根加工轨迹。 展开更多
关键词 清根加工 多曲面体 刀具轨迹生成 参数域 搜索方法
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