收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

面向复杂型腔工件高效数控加工的刀具优选技术研究

尹震飚  
【摘要】:型腔工件在现代工业生产中涉及面非常广泛,如涉及到汽车、家电、机床等制造行业广泛应用的模具系统的核心构件,航天航空、海洋工程等领域高端装备的机舱等结构件,以及复杂金属工艺品的凹型曲面等。型腔工件通常形状复杂、品种多样,致使数控加工过程复杂,易于出现加工效率不高,质量难于保证等实际问题。同时,型腔加工还面临着短工期、高质量、低成本的迫切需求。因此,型腔的高效数控加工是一个亟待解决的问题。刀具优选是实现型腔高效数控加工的关键内容之一,对提高型腔加工的效率和质量,并降低成本有重要作用。为此,本文面向型腔的高效数控加工,对刀具优选技术展开研究,主要内容如下: 分析型腔数控加工对刀具要求的特点,明确型腔数控加工刀具优选所包含的主要内容,构建一个包含目标层、优化功能层、技术支持层和数据层的刀具优选技术框架,在此基础上,阐述本文刀具优选的技术过程和关键技术。 在分析加工目标、工件、机床和工艺等因素对刀具材料决策过程的影响的基础上,提出一种面向复杂切削实况的刀具材料决策方法。该方法设计并构建若干与常用加工目标相应的、并包含待考察刀具材料性能指标及其初步权重的模板供决策选择;建立工件、机床和工艺的特征体系用于提取实际加工情况下工件、机床和工艺的具体特征;利用知识推理等方法导出工件、机床和工艺的特征对刀具材料性能的约束与侧重,并将约束用于筛选出合格的刀具材料,将侧重用于修正用户所选模板中的刀具材料性能指标权重;在此基础上,利用模板中的性能指标与修正后的指标权重建立刀具材料评价模型,实现对合格刀具材料的评价与择优。应用案例说了该方法的可行性和实用性。 在优选型腔加工的刀具直径和刀具组合的过程中,判别加工域是否可以被拆分具有重要的基础意义。为此,提出一种用于判别型腔加工域是否可分的概念及方法——型腔铣削单纯区及其判别方法。首先提出铣削单纯区的概念,给出其定义,指出铣削单纯区是一类当且仅当使用一种刀具就可实现最优加工的特殊区域,并且具有不可再分性、完全覆盖性和效益最优性等三大特点。然后给出并论证铣削单纯区的判别条件,从加工成本的角度建立铣削单纯区的判别模型,并在此基础上设计了铣削单纯区的判别算法。算例结果证明了所提出的概念及方法的理论价值和实用价值。 提出一种支持型腔粗加工刀具序列高效优化的刀具筛选方法。通过对比刀具组合过程中因不同刀具的优势互补而产生的效益增量与因换刀带来的相关效益损失量,建立一种用于判断刀具序列是否有效的分析模型;在此基础上,从刀具序列的组合形态的角度构造并证明一种可以判别部分冗余刀具的规则,将该规则与基于几何、设备和工艺等约束的刀具筛选方法相串联,可获得良好的刀具筛选效果。算例结果表明所提方法在去除部分冗余刀具上效果明显。 提出一种改进的型腔粗加工可行刀具序列构建方法。对现行的基于有向图的可行刀具序列构建方法进行分析,指出对刀具进行近似纯数学上的排列组合使得解空间偏大,进而制约刀具序列优化效率是该方法的主要不足;通过对刀具序列有效性的分析,发现可行刀具序列构建过程中刀具之间存在的互斥特性,并将该特性引入至现行的可行刀具序列构建方法之中,加强对解空间的约束,实现对大部分无效序列的预先排除。算例结果表明,改进后的方法可明显排除大部分的无效刀具序列,对实现刀具序列的高效优化具有良好的支持作用。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 周秦源;高宏旺;卢端敏;贾维高;;适应高速切削的数控刀具材料[J];新技术新工艺;2009年06期
2 浦艳敏;;型腔类零件的数控加工[J];工具技术;2010年05期
3 ;机械工业出版社期刊读者服务部推荐书目[J];金属加工(冷加工);2011年09期
4 刘洪志;;浅谈如何选择数控铣加工的刀具和切削用量[J];中国新技术新产品;2009年09期
5 苗德忠;;数控铣加工中的刀具和切削用量合理选择浅析[J];科技信息;2009年12期
6 初黎;漫话硬质合金刀具的发展与最佳切削状态[J];工具技术;1981年05期
7 拾零;立方氮化硼聚晶刀具材料铣削试验[J];工具技术;1981年09期
8 王宝友,黄传真,艾兴,赵军;硬质合金粉末表面涂层陶瓷的材料[J];陶瓷学报;1999年03期
9 于启勋,解丽静,刘忠和,林景;超硬刀具材料的发展与实验研究[J];世界制造技术与装备市场;2004年06期
10 于启勋,张京英;刀具材料技术水平迅速发展——记第九届中国国际机床展览会[J];机械工程师;2005年06期
11 张志华,林克伟;高锰钢的合理切削条件[J];机械工程师;2005年06期
12 赵志江,陈健,唐文秀;可调整快换机夹切断刀具的国产化[J];林业机械与木工设备;2005年06期
13 涂杰;;高速切削发展的瓶颈——刀具[J];中小企业科技;2007年05期
14 于启勋;;硬质合金刀具材料技术水平的进展[J];新技术新工艺;2007年05期
15 熊建武;周进;刘楚玉;;铝合金切削加工条件选择及其切削加工性能改善[J];科技信息(科学教研);2007年26期
16 戚正风;任瑞铭;;国内外刀具材料发展现状[J];金属热处理;2008年01期
17 刘亚丽;刘钢;;镍基高温合金的铣削刀具分析[J];中国水运(下半月);2008年11期
18 宗万栓;神会存;刘书锋;吕梅娟;;PCBN刀具加工制造及其性能分析[J];成组技术与生产现代化;2008年04期
19 李劲夫;;如何在数控车床上加工高温合金[J];企业技术开发;2009年02期
20 冯凭;丁海娟;夏广岚;;硬态干式切削技术及其应用[J];机械设计与制造;2009年09期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 雍世荣;;高温合金阀体数控加工研究[A];2010年“航空航天先进制造技术”学术交流论文集[C];2010年
2 尹小凯;宋宗强;胡林华;;样板制造零件建立三维数模方法[A];2010年“航空航天先进制造技术”学术交流论文集[C];2010年
3 张锋军;张茂;;数控加工进刀方式的探讨[A];安全高效矿井机电装备及信息化技术——陕西省煤炭学会学术年会论文集(2011)[C];2011年
4 宋为民;张冲;;曲面模板的数字化设计与制造[A];制造业数字化技术——2006中国电子制造技术论坛论文集[C];2006年
5 仇晓梅;;手机透镜及键盘加工行业数控铣刀具的合理选择与使用[A];天津市电视技术研究会2011年年会论文集[C];2011年
6 柯贤黄;钟冬平;;三座标数控加工零件表面质量分析[A];2010年“航空航天先进制造技术”学术交流论文集[C];2010年
7 闫利平;;浅析刀具磨损[A];第十五届全国汽车检测技术年会论文集[C];2011年
8 童伟;申戈琍;;数控铣削加工走刀方式的研究[A];中国电子学会电子机械工程分会2007年机械电子学学术会议论文集[C];2007年
9 ;提高框架数控加工合格率陕 西黄河集团有限公司16车间数控加工QC小组[A];2007年度电子信息行业优秀质量管理小组成果质量信得过班组经验专集[C];2007年
10 王小红;;航空企业提高数控加工效率途径的探讨[A];西部大开发 科教先行与可持续发展——中国科协2000年学术年会文集[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 尹震飚;面向复杂型腔工件高效数控加工的刀具优选技术研究[D];重庆大学;2011年
2 杨树宝;置氢钛合金高效切削仿真及刀具磨损预测研究[D];南京航空航天大学;2012年
3 张少婧;基于聚焦离子束技术的微刀具制造方法及关键技术的研究[D];天津大学;2009年
4 张辉;硬脆刀具材料的高温摩擦磨损特性及机理研究[D];山东大学;2011年
5 崔晓斌;高速断续切削淬硬钢刀具失效机理研究[D];山东大学;2013年
6 张宗阳;基于最小表面磨损率的刀具磨损及加工表面层特性研究[D];山东大学;2012年
7 李安海;基于钛合金高速铣削刀具失效演变的硬质合金涂层刀具设计与制造[D];山东大学;2013年
8 曹自洋;微细铣削机床、刀具与加工机理的基础研究[D];南京航空航天大学;2009年
9 刘强;利用快速刀具伺服车削光学自由曲面的研究[D];吉林大学;2012年
10 王晓琴;钛合金Ti6Al4V高效切削刀具摩擦磨损特性及刀具寿命研究[D];山东大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈佩娜;型腔多工序数控铣削中的刀具组合优化研究[D];华南理工大学;2012年
2 黄丽仁;铣刀楔角对木塑材料切削过程中切削温度的影响[D];南京林业大学;2010年
3 薛晓云;多岛屿型腔数加工中的刀具序列规划[D];大连理工大学;2010年
4 邹浩波;高速切削加工表面粗糙度的研究[D];昆明理工大学;2006年
5 何建林;具有微结构功能表面的刀具及车削性能研究[D];华南理工大学;2011年
6 丁玉发;面向大批量生产的刀具磨损在线识别技术研究[D];华中科技大学;2011年
7 翟银星;数字化车间刀具全生命周期可视化管理系统研究与开发[D];南昌大学;2012年
8 任鹏伟;刀具全生命周期管理系统的研究与开发[D];青岛理工大学;2012年
9 薛庆华;铣削淬硬45钢和40Cr钢的刀具寿命可靠性研究[D];山东大学;2013年
10 刘月萍;铣削Ti6Al4V刀具刃口钝化研究[D];山东大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 吴宏伟;西飞转包生产取得关键进展[N];中国航空报;2004年
2 吴宏伟;西飞转包生产取得关键进展[N];中国航空报;2004年
3 李宏文;“项目”打造工艺创新团队[N];中国航天报;2008年
4 刘峰;国产刀具要在高和专上下功夫[N];消费日报;2006年
5 段心鑫柯小荣;意识领先 宝玛数控服务与创新双发力[N];中国工业报;2007年
6 张养军;攻坚破难的“大能人”[N];中国航空报;2005年
7 张小洪 陈丽;追梦的足迹[N];中国航空报;2005年
8 刘静琰 许珊;航空质协湘鄂赣分会QC小组成果丰硕[N];中国航空报;2007年
9 张建超;培育青年人才 争创一流业绩[N];中国航空报;2004年
10 沭阳县职业教育中心 魏家禹;数控专业管理试析[N];新华日报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978