3.成形轨迹优化
Hu Zhu等提出一种基于零件三角网格模型,利用固定残余波峰高度原理的螺旋路径生成方法。这种螺旋路径不仅使成形后零件厚度更均匀还能提高零件成形尺寸精度,且零件表面更加光滑。B. Taleb Araghi等把传统的拉伸成形同渐进成形结合起来,大大提高了零件加工的可操作性,且有效改善了零件的使用性能。Rauch等讨论了加工路径类型和其他工艺参数对零件渐进成形质量的影响,提出一种智能生成和控制加工轨迹的方法,该方法根据对成形过程的实时评估来设计、控制加工路径。
莫建华等基于VC++编程思想利用程序实现了工具头压入点均匀分布,消除了零件表面压痕现象,提高了板料数控渐进成形的质量。李湘吉等把多点成形与渐进成形结合起来,利用两种不同技术的优势,提高成形效率和成形精度,改善零件成形性能。周六如采用平行线形轨迹路径法,多道次成形出直壁零件,发现影响直壁矩形零件渐进成形的主要参数是成形半锥角。史晓帆等通过自阻电阻加热方法提高了板料的成形性能。
一、目的及意义:
当今世界,工业发达国家对机床工业高度重视,竞相发展机电一体化、高精、高效、高自动化先进机床,以加速工业和国民经济的发展。长期以来,欧、美、亚在国际市场上相互展开激烈竞争,已形成一条无形战线,特别是随着微电子、计算机技术的进步,数控机床在20世纪80年代以后加速发展,各方用户提出更多需求,四大国际机床展早已成为各国机床制造商竞相展示先进技术、争夺用户、扩大市场的焦点。中国加入WTO后,正式参与世界市场激烈竞争,今后如何加强机床工业实力、加速数控机床产业发展,实是紧迫而又艰巨的任务。
随着世界科技进步和机床工业的发展,数控机床作为机床工业的主流产品,已成为实现装备制造业现代化的关键设备,是国防军工装备发展的战略物资。数控机床的拥有量及其性能水平的高低,是衡量一个国家综合实力的重要标志。加快发展数控机床产业也是我国装备制造业发展的现实要求。根据中国机床工具工业协会组织用户调查表明,航天航空、国防军工制造业需要大型、高速、精密、多轴、高效数控机床;汽车、摩托车、家电制造业需求高效、高可靠性、高自动化的数控机床和成套柔性生产线;电站设备、造船、冶金石化设备、轨道交通设备制造业需求高精度、重型为特征的数控机床;IT业、生物工程等高技术产业需求纳米级亚微米级超精密加工数控机床;工程机械、农业机械等传统制造行业的产业升级,特别是民营企业的蓬勃发展,需要大量数控机床进行装备。当今数控机床的发展,除了要求机床重量轻、成本低、使用方便和具有良好工艺可能性外,还着重要求机床具有愈来愈高的加工性能。随着现代数控机床日益向着高速化、高性能、高精度方向发展,传统的设计方法己无法满足数控机床发展的要求[1].
数控机床床属于大型机械设备,在整个机床的各个组成部分中, 机床立柱是一个极其重要的大件, 它起着支撑工件和连接工作台、床身等关键零部件的作用。数控机床立柱结构的设计尺寸和布局形式, 决定了其本身的各个动态特性。往往由于立柱结构设计不合理, 导致立柱的刚度不足, 产生各种变形、振动,加工时刀具与工件间产生相对变形和振动, 也使零件加工精度降低。立式车床用于加工径向尺寸大而轴向尺寸相对较小,形状复杂的大型和重型工件。如各种盘,轮和套类工件的圆柱面,端面,圆锥面,圆柱孔,圆锥孔等。亦可借助附加装置进行车螺纹,车球面,仿形,铣削和磨削等加工。与卧式车床相比,立式车床主轴轴线为垂直布局,工作台台面处于水平平面内,因此工件的夹装与找正比较方便。这种布局减轻了主轴及轴承的荷载,因此立式车床能够较长期的保持工作精度。大量加工实践证明,将卧式车床立起来使用(变成了立式车床)反倒显示出了更多的优越性,如占地面积小、排屑更加方便、承载能力增加等。同时立式车床还具有很好的主轴旋转精度和较强的切削能力,更加有利于实现生产的自动化,所以对立式车床的使用和需求也越来越多。立柱是数控立式车床重要结构部件之一,其结构特性对立式车床的性能影响很大,主要体现在加工精度、抗振性、切削效率、使用寿命等方面。因此,立柱结构的静、动态性能是决定整机性能的重要因素之一。由于立柱结构形状较复杂,采用一般方法对其进行静、动态特性计算比较困难。如何对立柱等部件进行精确、合理、科学可行的计算,是机床结构设计过程中需要迫切解决的重要课题[2].