铣削加工过程的工艺参数控制直接影响加工表面质量,为了提高加工过程的稳定性,对铣削工艺参数的稳定域进行研究。首先,利用灰色关联分析将表面粗糙度和残余应力优化为单一表面质量评价指标——灰色关联度,并建立基于响应曲面法的灰色关联度二阶回归模型;其次,对灰色关联度分别进行多参数全局相对灵敏度分析和单参数局部灵敏度分析,确定工艺参数对灰色关联度的影响程度,得到参数的稳定区间和非稳定区间;最后,通过优化稳定区间获得工艺参数的稳定域。研究结果表明,进给速度对铣削表面质量的影响最大,主轴转速次之,轴向切深为不敏感参数。

为解决数控铣削加工参数的高效优选问题,以DMC60H机床为研究平台,以某航空企业发动机壳体类零件为研究对象,建立基于Web的数控铣削参数优选模型。此模型主要采用反向传播(BP)神经网络建模,通过优选算法,反复训练,有效解决了一定加工条件下铣削参数高效优选问题。验证结果表明,所开发基于Web的数控加工铣削参数优选模型预测精度高,很好地实现了企业数控铣削参数的网络化优选查询。

航空发动机热端部件常采用GH4169高温合金,该材料是具有良好力学性能的难加工材料。采用ABAQUS数值模拟法分析铣削加工后GH4169高温合金工件表面残余应力分布情况,研究其对工件表面小裂纹扩展行为的影响。结果表明,加工残余应力使得已加工表面近距离处小裂纹裂尖应力应变场强度明显增大,扩展“动力”增强;裂纹长度增大至一定值时,残余应力会削弱裂尖附近应力应变场强度,减缓裂纹扩展速率;当外载荷明显大于加工残余应力时,残余应力对裂尖场强度影响减弱,对裂尖远端应力场分布影响明显。

以子午线轮胎模具侧板为研究对象进行铣削试验,着重研究主轴转速、每齿进给量、切削深度对轮胎模具侧板切削比能、材料去除率和表面粗糙度的影响规律。分析试验结果可知:切削比能随着切削参数的增大而减小,说明适当增大切削参数可以提高切削效率并节约能量;表面粗糙度随主轴转速增大呈先增大后减小的趋势,随切削深度和每齿进给量的增加而增大。结果表明:提高主轴转速既有利于降低切削比能(节能)也有利于改善表面粗糙度,增大每齿进给量和切削深度会降低切削比能但会恶化表面质量。因此,为同时达到高效节能和良好表面质量的要求,应尽量提高主轴转速。

铣削功率动态建模对于机床能耗评估具有重要意义,采用圆柱螺旋立铣刀,建立了铣削功率的动态预测模型。将立铣刀离散成一系列无限小的斜角切削单元,运用斜角切削理论建立了流动应力关于应力、应变率和温度的方程,采用数值方法计算出流动应力,将流动应力转化为铣削力,再将铣削力转换为铣削功率。最后对45#钢进行多组不同铣削用量的立铣实验,实验结果表明,建立的铣削功率动态模型误差在10%左右,并且分析了产生误差的原因。

为了提高舱体内型面加工的效率和自动化程度，突破舱体加工工艺瓶颈。研制了基于西门子828D数控系统的铣削专用加工设备。并针对设备结构特点和加工的特殊需求，设计开发了该设备的数控系统。完成数控系统的PLC程序和舱体内型面加工的数控编程，并通过了实际工件的工艺试验验证。试验结果表明该设备及数控系统运行稳定可靠，满足零件加工需求，有效提高了加工效率。

使用CAXA制造工程师软件中的零件造型模块对型腔进行了三维实体零件造型，用制造工程师中的CAM模块对型腔进行了加工模型的创建、加工设置、成型过程仿真和数控编程。利用制造工程师CAM系统的后处理功能，自动生成顶型腔的数控加工的NC代码。提高了复杂型腔的设计、制造速度。

在许多设备底座安装调整过程中,通常用靠模法来制作活动垫片,但成本较高且周期较长。文中介绍了一种在单件、小批量加工中相对简单实用的测量和加工方法,可以较好地完成制作,并节约了成本和时间。

介绍了机器人铣削系统的基本组成,分析了机器人铣削加工的优缺点,研究了影响机器人铣削加工精度的因素,建立了基于机器人仿真系统下的铣削加工系统,提出了相应的实现方法和技术,实现了针对汽车内饰件仪表盘的切割加工。

滑板是轧机设备中重要的零件,其加工精度要求严格,特别是轧机高硬度复合斜面滑板在普通铣床上加工较为困难。文中采取一种新型组合工装,一次装夹定位,满足了滑板的加工尺寸公差和形位公差的要求,保证了产品的质量。