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1、盎司：汽写铷铝靛哚l丽丽两蕊蕊两丽蕊汁汽车模具先进制造技术现状与行业发展趋势虞耀君马明亮丁志华(D 九江学院机械与材料工程学院，江西九江3 3 2 0 0 5；九江学院教务处，江西九江，3 3 2 0 0 5)摘要：分析了我国汽车模具先进制造技术的发展现状以及行业的发展趋势，预测了我国汽车模具行业未来的供给及市场需求。提出我国汽车模具行业今后应该注重产品结构的调整，逐步提升模具制造技术水平。占领结构复杂、精度好、技术先进的高档模具市场。关键词：汽车模具先进制造技术发展趋势A d v a n c e dM a n u f a c t u r i n gT e c h n o l o g ya n
2、 dD e v e l o p m e n to fA u t o m o b i l eD i eY UY a o j u n，M AM i n g l i a n g，D I N GZ h i h u a()S c h o o lo fM e c h a n i c a l&M a t e r i a l sE n g i n e e r i n g，J i u j i a n gU n i v e r s i t y，J i u j i a n g3 3 2 0 0 5，C H N；)A c a d e m i cA f f a i r sO f f i c e，J i u J i a
3、n gU n i v e r s i t y，J i u J i a n g3 3 2 0 0 5，C H N)A b s t r a c t：T h ep a p e ra n a l y z e dt h ep r e s e n to fa d v a n c e dm a n u f a c t u r i n gt e c h n o l o g i e sa n dt h ed e v e l o p m e n tt r e n di na u-t o m o b i l ed i ei n d u s t r y，a n df o c a s t e dt h ed e m a
4、 n da n ds u p p l yi nt h ef u t u r e I ti sn e c e s s a r yt oa d j u s tt h ep r o d u c ts t r u c t u r e，a n df u r t h e d yu p g r a d et h em a n u f a c t u r i n gl e v e lo fa u t o m o b i l ed i e M e a n w h i l eC h i n e s ea u t o m o b i l ed i ei n d u s t r ys h o u l do c c u
5、 p yt h et o pg r a d ed i em a r k e to fc o m p l e xs t r u c t u r e，h i g hp r e c i s i o na n da d v a n c e dt e c h n o l o g y K e y w o r d s：A u t o m o b i l eD i e；A d v a n c e dM a n u f a c t u r i n gT e c h n o l o g y；D e v e l o p m e n tT r e n d目前，我国模具总产值已跃居世界第三，仅次于1 3本和美国，其中汽
6、车、摩托车、家电行业是模具最大的市场，占整个模具市场份额的8 0 以上。国家统计局数据显示，2 0 0 7 年，中国模具市场容量已超过7 0 0亿元，预计“十一五”末期，中国模具业市场份额将达l4 0 0 亿元。随着我国模具行业产品细分化、专业化的趋势，汽车模具行业迅速发展起来。具有一定规模的国内汽车车身模具制造企业有1 0 0 多家，其中产值超过1 亿元的就有2 0 家。国内大型数控机床数量已经超过8 0 0台，与德国、美国、日本的大型数控机床数量相当。但是，我国离模具强国的距离还较远。“十二五”期间，我国应抓住重点企业和重点产品进行突破，汽车覆盖件模具就是突破口之一。在汽车覆盖件模具中，加
7、大中高档轿车模具的投入力度，下功夫突破某些关键技术尤其重要。本文据此进行了分析。1 汽车模具先进制造技术现状分析1 1 高速、高精度加工目前高速高精度加工已被国际先进企业普遍采用，国内也正在逐步普及并走向成熟。高速加工的目的不单纯是为了提高加工效率，更重要的是通过高速实现小步距、低残留的高精度加工。汽车模具型面的加工属于高度复杂的自由曲面加工，能不能实现高速加工，主要是取决于数控机床曲面加工的动态精度，而不是取决于一般机床产品样本中民教育出版社。1 9 9 8 4 刘忠伟先进制造技术北京：国防工业出版社，2 0 0 9 5 徐永超板材充液拉伸成形技术 J 先进制造与材料应用技术。2 0 0 7
8、(3)：3 1-3 2 6 王仲仁，苑世剑，曾元松无模胀球技术原理与应用 J 机械工程学报，1 9 9 9。3 5(4)7 苑世剑，王小松内高压成形机理研究及应用 J 机械工程学报，2 0 0 2，3 8(1)：1 2-1 5。第一作者：刘劲松，男，1 9 7 2 年生，高级工程师，硕士学位，主要研究方向为先进制造技术、超精密加工技术。(编辑蔡云生)(收稿日期：2 0 0 9 1 0 1 6)文章编粤：1 0 5 1 3如果您想发表对本文的看法。请将文章编号填入读者意见调查表中的相应位置。4 5 万方数据在装卸搬运时有其特点及方法:物流装卸搬运的概念：物流装卸搬运是指在一定的区域内(通常指某一
9、个物流结点，如车站、码头、仓库等，以改变物品的存放状态和位置为主要内容的活动。它是伴随输送和保管而产生的物流活动，是对运输、保管、包装、流通加工、配送等物流活动进行衔接的中间环节。在整个物流活动中，如果强调存放状态的改变时，一般用“装卸”一词表示；如果强调空间位置改变时，常用“搬运”一词表示。物流的各环节和同一环节不同活动之间，都必须进行装卸搬运作业。所以杭杭州州搬家公司搬家公司就是来完成其作业的。正是装卸搬运活动把物流运动的各个阶段联结起来，成为连续的流动过程。http:/ 鑫稠：宄牟御谊籀木卞雨蕊而丽丽乖蕊丽所说的静态精度。一台适用于汽车模具的高速数控铣，必须同时具备高刚度、高精度、高转速
10、、优良的动态性能、高速下的连续工作时间等综合性能旧J。遗憾的是，国内机床复杂曲面加工的动态精度还没有一个统一的标准可供参考。高精度加工的目标就是最大程度地减少钳修。比如，上下模刃口间隙直接加工到位；冲孔凸凹模直接安装无需调试；拉延模曲面有很高的光顺性以及无接刀痕迹；凸棱的较小粗糙度值和凹角无干涉等。1 2 粗i J 1 T 高速化传统的粗加工一般通过深切削、低转速、低进给一次完成加工。数控机床在低转速、低进给条件下的加工扭力很大，而总功率却很小，机床效率发挥不出来。为提高加工效率，现在粗加工的发展趋势是中转速、中吃深、高进给、多层加工完成。虽然加工的层数增加了，但由于机床功率实现了最大化，一般
11、可使加工效率提高3 0 以上。粗加工高速化的工艺方法，特别适应于粗、精一体化加工机床，不失为一种值得推广借鉴的新技术。1 3 镶块铸件化与高效加工镶块的加工在模具总加工量中所占比重较大，因此有效地缩短这部分工时意义重大。最好的加工办法是少切削和无切削，目前发展的重点就是镶块的铸件化和通过合理设计来最大程度地减少加工面旧j。1 4汽车模具的C A D C A M 技术在模具C A D C A M 系统中，产品的几何模型是其最基本的核心数据，并作为整个设计和计算分析中最原始的依据，通过模具C A D C A M 系统的计算、分析和设计得到大量信息，运用数据库和网络技术将数据存储并直接送到生产环节的
12、各个方面，从而实现设计制造一体化。与传统的制造方法相比，采用C A D C A M模具生产，可以缩短模具制造周期以满足产品更新频繁的需求，同时大为提高模具精度。1 5 汽车模具的快速成形技术快速成形技术(R a p i dP r o t o t y p i n g，简称R P)是一项集计算机辅助设计、精密机械、数控技术和材料学为一体的新兴技术，它采用离散堆积原理，将所设计物体的C A D 模型转化成实物样件。以R P 技术为支撑的快速模具制造技术(R a p i dT o o l i n g，简称R T)，也正是为了缩短新产品开发周期，早日向市场推出适销对路的产品而发展起来的新型模具制造技术。
13、采用R T 技术制模，制作周期为传统模具制造的1 1 0 1 3，生产成本仅为1 5 1 3，同时工艺简单，精度和寿命能满足功能需要，综合效益良好，是一种快捷、方便、实用的4 6模具制造技术，特别适用于新产品开发、工艺和功能验证以及多品种小批量产品生产【4。5J。1 6 汽车模具的电刷镀和喷焊快速修复采用电刷镀及喷焊等方法可以现场快速修复各类汽车、摩托车模具，其中对于汽车地板革成形模具，采用刷镀工艺可获得与基体结合良好的修复镀层，镀层表面硬度达6 0 一6 2H R C，完全满足使用要求。对于汽车半轴摆动辗压模具，采用喷焊修复工艺可得到硬度6 0 6 5H R C 的模具表面修复喷焊层，经过2
14、 年连续使用仍表面光亮，未出现变形和裂纹等缺陷J。1 7 汽车模具的离子渗氮新技术1 9 9 9 年，卢森堡I b G e o r g e sJ 发明了活性屏离子渗氮技术。其原理是将高压电源的负极接在真空室内金属屏上，被处理的工件置于金属屏内，当金属屏接通高压电源后，低压反应室内的气体被电离，在电场的作用下，被激活的气体离子轰击金属屏使金属屏升温；同时，在离子轰击下不断有铁或铁的氮化物微粒被溅射出来，以微粒的形式沉积到工件表面，微粒中的氮向工件内部扩散，达到渗氮的目的 j。在活性屏离子渗氮过程中，金属屏同时起到两个作用：一是通过辐射将工件加热到渗氮处理所需的温度；二是向工件表面提供铁或铁的氮化
15、物微粒。活性屏离子渗氮新技术的特点是：在渗氮过程中，工件处于悬浮状态，离子轰击金属屏而不是工件本身。与常规离子渗氮相比，该技术可以处理不同形状的工件，并能消除边缘效应以及空心阴极效应，还能方便地测量工件的温度等。通过离子渗氮技术在模具表面形成一层比基体材料硬度和强韧性更高的耐疲劳渗氮层，可以在保持模具表面减少热疲劳裂纹的萌生与扩展前提下，充分发挥离子渗氮提高模具抗热变形与热磨损的能力，从而使模具寿命大为延长。1 8 钳工制造的只装不配少修消灭钳工是国外一些模具企业提出的理想口号，它集中地代表了模具制造技术的发展方向；通过C A D技术的提高而实现全数字化制造和少人无人化加工；通过C A M 技
16、术的提高而实现装配、研合、推磨等钳工作业的高效；通过C A E 技术的提高而实现模具调试一次成功。2 汽车模具行业的发展趋势分析(1)精益生产、智能制造、快速成型。(2)虚拟仿真技术，把设计、加工、装配、成型等工序统一反映在虚拟环境当中。万方数据(3)C A D C A E C A M 向智能化、三维化和协同作业方向发展。具体表现为：模具设计、分析及制造三维化；模具软件智能化；模具软件应用网络化趋势。(4)模具加工、检测设备向高精度、高效和多功能方向发展。具体表现为：高速、多轴、高精度的模具加工设备；模具检测设备的日益精密、高效；现场化的模具检测技术；快速经济的制模技术。(5)模具材料及表面处
17、理技术发展迅速。具体表现为：模具钢材料系列化、新品研发；模具表面处理新技术推广应用，如硬化膜沉积技术、镜面抛光技术等。(6)模具、零件日趋大型化、精密化、复合化。具体表现为：多功能的复合模具；注射模推广应用热流道技术、气辅注射成型和高压注射成型技术以提高制件的生产效率和质量，同时大幅度节约原材料；高精度模具加工精度要求在1t x m 以内；超精加工工艺。(7)企业管理与协同作业要求越来越严格。模具需求量不断增加、更新速度加快、质量要求越来越高，交货周期缩短，这些都给企业管理提出了更高要求。因此，需要引进世界先进制模技术和设计软件；强调质量、协同作业、降低成本；强调人的因素、重视人才旧o。3汽车
18、模具行业未来供给及市场需求预测总的来说，中国技术含量低的模具已供过于求，其市场利润空间狭小，而技术含量较高的中、高档模具还远不能适应经济发展的需要，精密、复杂的冲模以及轿车覆盖件模等高档模具仍有较大发展空问。中国汽车模具行业今后的发展方向应该注重产品结构的调整和定位。目前，国内汽车冲模行业年生产能力只有8 0 一9 0亿元，而中国汽车市场的模具需求量已达到2 0 0 多亿元。中国汽车工业的高速发展给模具工业发展提供了巨大机遇。当前汽车覆盖件模具每年市场容量约人民币6 0亿元，主要包含两部分需求：一是新车型，二是改型车。一款全新车型需汽车覆盖件模具3 5 0 4 0 0 副，价值约1 2 亿元。
19、按2 0 1 0 年国产新车型4 2 款计，折合5 0 4亿元；一款改型车平均约有2 5 的汽车覆盖件模具需要更换，更换的模具价值约0 3 亿元，按2 0 1 0 年约8 7款改型车计，折合2 6 1 亿元。由于汽车行业的快速增长，预计汽车覆盖件模具行业市场需求增速将达每年2 0，2 0 1 0 年汽车覆盖件模具的市场容量将超过9 5砷嚣豁簪一一7 uJ uf$0M末罚：巍辜翻诌敖零I丽雨丽而蒜蕊齐蕊面T亿元。4 结语中国模具市场特别是汽车模具市场的发展潜力巨大，现已成长为具备相当规模行业，但是距离模具强国还有较大的差距。中国技术含量低的模具已供过于求，市场利润空间狭小；而技术含量较高的中、高
20、档模具还远不能适应经济发展的需要，精密、复杂的冲模以及轿车覆盖件模等高档模具仍有很大发展空间。本文简要介绍了汽车模具的制造技术，包括高速高精度加工、粗加工高速化、镶块铸件化、C A D C A M 技术、快速成型技术、电刷镀和喷焊快速修复、离子渗氮新技术等。在此基础上对中国汽车模具的未来发展趋势和市场需求进行了预测。中国汽车模具行业今后的发展方向应该注重产品结构的调整和定位，进一步提升模具的制造技术水平，占领结构复杂、精度好、技术先进的高档模具市场。参考文献 1 王晨铝合金汽车制件的冲压工艺及模具设计 J 模具制造，2 0 0 9(2)：1 4 2 J i n q i a oZ h e n g
21、，Y i l i nW a n ga n dZ h i g a n gL i K B E b a s e ds t a m p i n gp r o c e s sp a t h sg e n e r a t e df o ra u t o m o b i l ep a n e l s J T h el a t e m a t i o n a lJ o u r n a lo fA d v a n c e dM a n u f a c t u r i n gT e c h n o l o g y，2 0 0 7，3 1(1)：7-8 3 E K h S h a K h p a z o v，1 G
22、 R o d i o n o v a，O N B a k l a m o v a，e la 1 I n c r e a s i n gt h ec o r r o s i o nr e s i s t a n c eo fl o w-a l l o ya n ds a r b o ns t e e l sf o ra u t o-m o b i l ec o n s t r u c t i o nb yo p t i m i z i n gt h em e t a l l u r i e a lt e c h n o l o g y J M e t a l l u f g i s t，2 0
23、0 6，5 0(1)：1-2 4 刘全心快速制造工艺路线及其在汽车模具中的应用 J 机电工程技术，2 0 0 8(6)：3 3 3 5 5 A I Z a i t s e v，I G R o d i o n o v a，N A K a r a m y s h e v a，e la 1 O p f i m i-z i n gt h et e c h n o l o g yf o rm a k i n ga u t o m o b i l es h e e t0 8 Y ub a s e d0 1 1t h ep h y s-i e o c h e m i e a lp r i n c i p l
24、 e so fl a d l em e t a l l u r g y J】M e t a l l u r g i s t，2 0 0 7 5 1(7)：7-8 6 赵玮霖，等汽车模具的电刷镀和喷焊快速修复 j 模具工业，2 0 0 7(2)：6 4 6 6 7 叶德海汽车模具的离子渗氮技术 J 汽车与配件，2 0 0 8(2)：4 7-4 8 8 冯海林铝合金控制臂锻件锻造工艺和模具设计 J 热加工工艺，2 0 0 9(9)：1 3 3 1 3 4 第一作者：虞耀君，男，1 9 6 4 年生，硕士，副教授，主要研究方向：汽车新技术运用。(编辑谭弘颖)(收稿日期：2 0 1 0 0 1 1 4
25、)文章编号：1 0 5 1 4如果您想发表对本文的看法。请将文章编号壤入读者意见调查表中的相应位置。4 7 万方数据汽车模具先进制造技术现状与行业发展趋势汽车模具先进制造技术现状与行业发展趋势作者：虞耀君，马明亮，丁志华，YU Yaojun，MA Mingliang，DING Zhihua作者单位：虞耀君,丁志华,YU Yaojun,DING Zhihua(九江学院机械与材料工程学院,江西,九江,332005)，马明亮,MA Mingliang(九江学院教务处,江西,九江,332005)刊名：制造技术与机床英文刊名：MANUFACTURING TECHNOLOGY&MACHINE TOOL年，
26、卷(期)：2010，(5)被引用次数：0次 参考文献(8条)参考文献(8条)1.王晨 铝合金汽车制件的冲压工艺及模具设计期刊论文-模具制造 2009(2)2.Jinqiao Zheng.Yilin Wang.Zhigang Li KBE-based stamping process paths generated for automobilepanels 2007(1)3.E.Kh.ShaKhpazov.I.G.Rodionova.O.N.Baklamova Increasing the corrosion resistance of low-alloy andsarbon steels fo
27、r automobile construction by cptimizing the metallurical technology 2006(1)4.刘全心 快速制造工艺路线及其在汽车模具中的应用期刊论文-机电工程技术 2008(6)5.A.I.Zaitsev.I.G.Rodionova.N.A.Karamysheva Optimizing the technology for making automobile sheet08Yu based on the physicochemical principles of ladle metallurgy 2007(7)6.赵玮霖.罗静.杨惠.
28、孙智富.杨明波 汽车模具的电刷镀和喷焊快速修复期刊论文-模具工业 2007(2)7.叶德海 汽车模具的离子渗氮技术 2008(2)8.冯海林 铝合金控制臂锻件锻造工艺和模具设计 2009(9)相似文献(10条)相似文献(10条)1.学位论文 姚斌 基于几何参数主动控制的特种回转面刀具数控加工及其关键技术的研究 2003 特种回转面刀具广泛应用于飞机制造和汽车模具的精密制造中.当今科学技术发展的突飞猛进,对产品的使用性能、质量、寿命和制造周期等全方位的要求越来越高,先进制造技术已经成为全球制造业争夺市场的焦点,现代刀具技术的发展,必须与制造技术的发展趋势相匹配.一方面,回转面刀具切削刃的形状及其
29、邻域的刀刃几何参数是否合理对刀具的使用寿命、加工效率和加工质量起着决定性的作用.另一方面,在一定的数控机床结构模式下,切削刃的形状及其邻域的几何参数又决定了加工回转面刀具时,机床各运动轴间的运动关系.该文的基于几何参数主动控制的特种回转面刀具先进制造技术的研究,正是为了充分利用多轴联动CNC工具磨床的柔性制造潜能,妥善解决这两方面的问题,加工出具有理想切削性能的回转面刀具.2.学位论文 刘荷辉 集成化柔性激光加工系统中的智能测量和模具强化CAM技术研究 2003 该论文正是基于集成化制造系统(Computer Integrated Manufacture System)的概念,结合当前CAD/
30、CAM最新技术成果,充分利用和发展反求技术和激光加工技术,研究一种针对大型覆盖件汽车模具的数字化和模具激光强化CAM技术的新型系统和新型技术.该论文的工作基于中国科学院力学研究所的集成化智能激光加工和柔性制造系统,先通过在激光加工机器人夹持末端互换激光加工头和测量头,并添加相应的测量辅助电路,就实现了整个系统的测量加工一体化.为提高系统的自身精度和保证测量数据的准确性,通过建立系统相关结构的数学补偿模型,利用激光跟踪干涉仪对系统各个结构的误差进行了检测,根据检测数据和建立的数学补偿模型,通过软件补偿就极大地提高了系统的测量精度和加工精度.为实现汽车覆盖件模具的各种面型类别的数字化,论文发展了基
31、于不同数学模型的智能测量算法:针对自由曲面的测量,研究发展了基于Bzier方法的二维智能测量算法,利用Bzier曲线来预测测量避障点和探测点,利用触发式测量头实现了曲面的扫描测量,并能够根据曲面的具体情况自适应地改变测量步长,该算法能快速、安全地数字化自由曲面,测量效率有显著提高;另外研究发展了基于累加弦长参数三次样条曲线的三维自适应测量新型算法,该算法能根据空间曲线的特点快速有效地数字化空间曲线,这对于数字化模具棱线结构十分有用.这些智能测量算法的提出为后续的模具强化CAM获得CAD模型和数据提供了有力的支持,并解决了反求工程中如何高效安全数字化实物模型这样的难点问题,有很强的理论基础和应用
32、背景.3.学位论文 乐有树 高速铣削中切削温度的试验研究 2006 21世纪人类社会将进入知识经济新时代，制造业作为我国新世纪的战略产业将面临着剧烈的挑战和经历一场深刻的技术变革。在传统制造技术基础之上发展起来的先进制造技术代表了制造技术发展的前沿，必将成为这场技术变革的核心，对制造业的发展产生巨大影响。先进制造技术是制造业企业发展的必然需求。以高效率和高精度为基本特征的高速切削技术，是近20多年来迅速崛起的先进制造技术之一。目前，高速切削技术已在航空航天、汽车、模具等制造业领域得到了大量应用，取得了巨大的经济效益，并正向其它领域拓展。与传统切削加工相比，高速切削加工的切屑形成、切削力学、切削
33、热与切削温度和刀具磨损与破损有其不同的特征和规律。切削热及由此产生的切削温度是分析切屑形态、刀具磨损、破损状态以及表面加工质量的重要依据。因此，在进行切削理论研究、刀具切削性能试验及被加工材料加工性能试验等研究时，对切削温度的测量是及其重要的。本论文探讨了高速铣削过程中温度的测量问题。采用自己设计制造的刀盘，在X5032型立式升降台铣床里实现了模具钢的高速铣削，利用自己改造的拉杆和集流器解决了旋转体中电信号的引出问题，从而设计了一套测量切削温度的采集系统。在这基础上又解决了两个信号的引出问题，从而利用人工热电偶测量了刀具后刀面定点的温度。研究了涂层刀具高速铣削热作模具钢H13钢的切削温度、刀具
34、后刀面温度、表面质量问题，得出了合适的切削参数。研究了高速铣削中刀具的磨损和切屑形态，利用红外热像仪测量了工件端面的温度分布及其变化规律。本论文得到的结论是：在H13钢的高速铣削中，刀-工界面温度随着切削速度、背吃刀量、进给速度的增大而增大。刀具后刀面定点的温度随着切削速度的增大而增大。工件铣削后的表面粗糙度值随着切削速度的增大而减小，达到一定速度后又增大。工件端面的最高温度随着切削速度的增大而增大。在低速段工件端面的最高温度随进给速度的增大而增大，在高速段随进给速度的增大而减小。工件端面最高温度处的温度梯度很大。本论文自己设计的刀盘和拉杆以及用热像仪测量工件端面温度及其分布是创新性工作。本论
35、文研究成果丰富了高速切削数据库，为优化实际生产工艺提供了参考。4.期刊论文 阳春启.李玉强.杨旭静.龚志辉 先进制造技术在汽车覆盖件模具制造中的应用-模具技术2008(6)汽车覆盖件的成形工艺和模具制造技术是先进制造技术的重要组成部分,以高强度钢板为代表的新材料在汽车行业的广泛应用对汽车覆盖件模具制造业带来了新的挑战,该文从汽车覆盖件模具的设计、制造、仿真分析、制造信息化技术几个方面综合阐述了先进制造技术在模具设计制造过程中的应用.5.学位论文 孙珊珊 刚度时变系统非线性动力学研究及稳定性预测 2009 高速铣削加工技术是先进制造技术中最重要的基础技术之一，已成为21世纪先进制造技术的重要组成
36、部分，被广泛应用于航空航天、汽车、模具、能源、轨道交通等众多领域。铣削过程中的颤振是高速铣削实现高速、高效和高精度加工的关键限制因素之一，因此大型整体薄壁件高速铣削下的稳定性预测问题成为航空工业制造技术中迫切需要解决的技术难题。以大型整体薄壁件为研究对象，以提高切削效率、保障切削稳定性为主要研究目标，围绕高速铣削过程中随工件材料快速去除工件质量和刚度时变的特点，借助理论分析和试验研究等手段，对整个铣削过程的稳定性进行系统深入的研究。整个大型整体薄壁件高速铣削加工过程划分了刚性工件、柔性工件刚度时不变和柔性工件刚度时变三个加工阶段，分别建立时不变和时变系统的动力学模型；从工程应用角度出发，确定了
37、工件临界刚度对应下的工件临界质量作为是否考虑工件柔性的临界判据，并确定了工件临界质量值；分析高速铣削过程中，动态铣削力和工件刚度随材料切除在不同剩余壁厚和刀具作用位置时系统动态特性（模态参数、频响函数）及其变化规律。基于所建立的大型整体薄壁件刚性工件、柔性工件刚度时不变和柔性工件刚度时变阶段动力学模型来进行稳定性预测分析，针对柔性工件刚度时变阶段的质量、刚度等参数时变的特性，利用灵敏度法分析了工件质量和刚度变化对高速铣削系统模态特性的贡献灵敏度，依据动态响应输出信号（output only）法确定质量、刚度等多参数时变系统的频响函数，利用matlab仿真技术绘制了整个铣削过程不同阶段的稳定性l
38、obe图（SLD）。研究夹具数量、夹具装夹位置和工件剩余壁厚等因素对大型整体薄壁件高速铣削系统稳定性的影响规律，分别绘制了薄壁件铣削系统的稳定性极限图。分析装夹方案对稳定性的影响，所得结果表明夹具对称且均匀分布可增强系统稳定性。提出并建立了基于铣削稳定性的装夹方案流程图。高速铣削系统动态试验研究，设计并实施了钛合金整体薄壁件的模态试验、空转试验和铣削试验。为刚度时变系统的结构动力学特性分析，铣削稳定性分析提供试验数据验证。6.学位论文 宋清华 高速铣削稳定性及加工精度研究 2009 高速铣削加工技术是先进制造技术中最重要的基础技术之一，已成为21世纪先进制造技术的重要组成部分，被广泛应用于航空
39、航天、汽车、模具、能源、轨道交通等众多领域。高速铣削实现高速、高效和高精度加工的关键限制因素之一，是铣削过程中的振动。本文以航空铝合金7050-T7451为研究对象，围绕高速立铣刀铣削过程中存在的多种振动形式，借助理论分析和试验研究等手段，以提高切削效率、保障加工精度为主要研究目标，对高速铣削过程中振动的产生机理、影响因素以及与加工精度的关系进行系统、深入地研究。考虑每齿进给量、主轴-刀柄-刀具偏心、再生效应、刀具-工件静态变形和后刀面与已加工表面间的“耕犁力”或“刃口力”等因素的影响，建立整体硬质合金立铣刀高速铣削系统四自由度（4-DOF）动力学模型；将螺旋齿立铣刀的切削过程分为三部分，研究
40、螺旋角对刀具-工件动态切削区的影响，并从动力学角度解释，当轴向切削深度等于齿距时，螺旋齿铣刀系统稳定性极限中不出现倍周期分叉的原因；利用有限元法，建立薄壁件铣削系统的时变参数周期延迟微分方程；考虑进给量和刀具振动对延迟时间的共同影响，建立2-DOF状态再生延迟动力学模型，根据Frechet微分理论，对该模型进行周期状态延迟微分方程的线性化研究。通过变每齿进给量试验，针对航空铝合金7050-T7451，获得切削力模型中的切削力系数，同时运用试验模态分析方法，获得七种整体超细晶粒硬质合金立铣刀系统的模态参数；并探讨铣削过程中存在的振动频率及分叉形式；研究切削参数对系统稳定性的影响规律，建立铣削系统
41、的三维稳定性极限曲面；探讨1-DOF、2-DOF和4-DOF铣削系统稳定性极限之间的关系；另外，在精确估计变速铣削系统延迟时间的基础上，从变速的影响机理出发，研究转速的调制幅度和调制频率对系统稳定性极限的影响规律，建立变速铣削系统的三维稳定性极限曲面，并对调制幅度和调制频率进行优化选择。研究刀具主要结构参数对铣削系统稳定性的影响规律，建立考虑刀具悬伸长度的三维稳定性极限曲面；探讨不等齿距铣刀系统的稳定性问题，并研究此种铣刀对铣削颤振的抑制作用机理；建立薄壁件铣削系统的三维稳定性极限曲面，探讨薄壁件铣削稳定性极限与刀具加工位置的关系；另外，提出并建立基于铣削均匀性和稳定性结合的高速立铣刀结构参数
42、设计理论。根据共振区理论和前后连续两刀齿切削过程的相位差的三种临界状态，给出六种主轴转速，并将高速铣削稳定区划分为四部分；依据Floquet理论的单值矩阵的特征乘子与单位圆的关系，推导高速铣削系统的稳定性判据，给出高速铣削系统稳定性极限图的绘制方法；利用共振区与稳定区在稳定性极限图中的位置关系，提出一种适合试验现场的简单、快速获得系统稳定性较好的极限值的方法；以最大稳定性的材料切除率为优化目标，以加工过程稳定且非共振为约束条件，以系统的结构参数和切削参数为优化变量，提出一种同时考虑自激振动和强迫振动的动态优化方法，此优化方法适合粗加工或半精加工等对加工精度要求不太高的高效加工过程；基于平均切削
43、力理论模型，提出一种获得最优径向切削深度的研究方法；利用最优控制理论，建立一种新的稳定区一最优稳定区，将传统稳定区进行细分；结合最优径向切削深度理论和最优稳定区理论，提出一种获得最优切削参数的研究方法，所获得的最优切削参数适合精密加工、超精密加工等加工精度要求较高、加工过程要求稳定且抗外界干扰能力较强的加工过程。在切削稳定区内，从系统响应的角度，研究动态表面位置误差的产生机理；运用谐平衡法，计算获得强迫振动在工件已加工表面产生的动态表面位置误差，并研究各种系统参数（主轴转速、径向切削深度、刀具齿数、刀具螺旋角和刀具悬伸长度等）对动态表面位置误差的影响规律；另外，通过铣削试验，对比研究稳定非共振
44、切削、稳定且共振切削和不稳定切削三种工况对薄壁件铣削加工前后和时效前后的变形量的影响规律；最后，研究振动对航空整体框类零件加工变形的影响规律，并探讨不等齿距铣刀对航空整体结构件加工变形的改善作用。本课题得到国家自然科学基金重点项目“大型航空整体结构件加工变形机理及精度保障技术（50435020）”的支持。7.期刊论文 苗志毅.袁世先.MIAO Zhi-yi.YUAN Shi-xian 高速切削技术及其应用-拖拉机与农用运输车2008,35(6)高速切削技术是先进制造技术的重要发展方向,介绍其关键技术及其在汽车、模具领域的应用.8.学位论文 付敏 高速铣削铝合金加工技术的研究 2004 高速切削
45、作为一种新的加工技术,给传统的金属切削理论及切削加工技术带来了革命性的变化,使产品质量明显提高,成本大幅度降低,增强了企业参与国际市场竞争的优势,因而具有显著的经济效益和广阔的发展前景.随着高速机床、高速刀具在航空、航天、汽车、模具等行业的广泛应用,高速切削加工技术的研究已成为衡量一个国家先进制造技术水平的重要标志之一.为提高中国高速切削加工技术水平,实现用先进制造技术振兴中国制造业的目标,该文以黑龙江省重大科技攻关项目大型、复杂零部件用现代刀具系列产品化与开发研究项目中的高速铣削机理及其刀具的开发研究课题中的一部分为研究内容,以CAD/CAM技术和已有的高速切削技术研究成果为基础,针对高强度
46、铝合金复杂曲面的特点,完成了高速铣削铝合金加工技术的研究.该文通过对高速铣削铝合金时影响表面粗糙度的主要因素的分析,推导了球头铣刀铣削残留高度计算公式;通过高速铣削铝合金表面粗糙度的实验研究获得了进给量、切削速度以及进给方向对高速铣削铝合金表面粗糙度的影响规律,对高速铣削参数以及刀具切削路径的优选具有一定的指导意义.对高速铣削时铝合金材料的变形规律以及采用球头铣刀加工曲面时的切削力进行了研究;采用微元法建立了基于曲面加工的球头铣刀切削力模型;通过理论分析和实验研究建立了加工曲面曲率和切削力的关系,为高速切削刀具路径优选奠定了基础.球头立铣刀铣削曲面时,刀具轴线与工件曲面法线之间的夹角对工件表面
47、质量及刀具寿命有着重要影响.该文对球头铣刀刀具轴线和工件加工表面之间的倾角进行了理论研究,提出了调整刀具和工件之间的加工倾角有效改善切削条件的策略;建立了加工曲面时刀具倾角的数学模型以及加工曲面曲率和刀具倾角之间确定的函数关系;并通过实验研究了高速铣削铝合金时刀具倾角对表面粗糙度和切削力的影响规律,为编制多轴数控加工程序时合理设置刀具倾斜角度提供依据.研究了高速切削对刀具路径的要求,进行了基于切削力波动控制的高速铣削刀具路径优选实验研究,提出了针对加工表面形状特征的编程策略.9.期刊论文 李奇 SolidWorks软件中基于剩留毛坯的加工技术简介-工具技术2002,36(12)1 引言作为现代
48、先进制造技术之一的计算机辅助加工(CAM)技术正被越来越多的制造业企业所重视和采用.SolidWorks是由美国开发的一种CAM软件,由于其具有突出的技术优势而被广泛应用于航空、航天、汽车、模具、家电、玩具、军工、医药等行业.本文拟对SolidWorks软件中的一项重要技术-基于剩留毛坯的加工及其主要功能作一简要介绍.10.学位论文 姜兆亮 基于知识协同的产品设计系统集成研究 2004 计算机技术、网络技术与先进制造技术的相互促进,使制造业逐步向全球化、网络化、协同化与知识化的方向发展.知识在产品价值增值中的作用越来越显著,知识创新成为企业进步的不竭动力.为了充分挖掘利用企业自身以及联盟企业之
49、间的分布式知识资源,CAD/CAPP/PDM等单元产品设计系统在协同工作模式下的集成成为新的研究热点.该文首先剖析了基于协同原理的应用软件系统集成的本质,分析串行设计、并行设计与协同设计模式下,产品的知识聚集模型及其表现形式;利用工业工程的相关理论研究知识价值链与设计价值链,并详细研究产品设计过程中影响设计价值链增值的关键因素.以知识管理与知识重用为宗旨,构建基于协同平台的CAD/CAPP/PDM集成框架.在快速软件开发策略方面,分析大规模定制生产模式下软件用户与供应商之间的主要矛盾.结合软件产品生产的特点,提出了基于相对恒基体的软件快速开发策略,并利用Rough推理与聚类分析技术,研究软件恒基体的建模过程,为软件制造商快速响应市场提供一种新的思路.在应用验证方面,选用汽车覆盖件模具制造企业北汽福田潍坊模具厂为应用对象.在分析模具行业的发展现状以及存在的主要问题基础上,利用价值链理论研究汽车模具设计的价值形成过程,以及汽车覆盖件模具的协同设计过程.设计具体的软硬件实施方案,在基于协同原理的CAD/CAPP/PDM/协同平台系统集成的理论指导下,开发基于IMAN的集成化Wit-CAPP系统.结合产品实施过程,提出软件实施的三步走策略.分析UG/Wit-CAPP/IMAN/协同平台集成系统的应用效益.本文链接：http:/