车床系统切削稳定性研究

切削系统是一个复杂的动态系统,其系统动态特性对加工质量、生产效率、生产成本乃至整个加工系统的安全寿命起着至关重要的影响和制约作用。对于普通机床而言,其切削过程中的抗振性和稳定性是最受用户关注的。本文以CA6136车床为研究对象,通过切削振动试验对机床进行了切削稳定性分析。设计并实施了切削振动试验,识别系统的颤振频率,并通过对刀具系统的模态锤击试验,确定了刀具系统为颤振的主动体。分析了切削加工中最常出现的再生型颤振的机理,建立了再生型颤振的动力学模型,并根据实验数据得到了该车床的切削稳定性叶瓣图。     

车床系统切削稳定性研究

切削系统是一个复杂的动态系统,其系统动态特性对加工质量、生产效率、生产成本乃至整个加工系统的安全寿命起着至关重要的影响和制约作用。对于普通机床而言,其切削过程中的抗振性和稳定性是最受用户关注的。本文以CA6136车床为研究对象,通过切削振动试验对机床进行了切削稳定性分析。设计并实施了切削振动试验,识别系统的颤振频率,并通过对刀具系统的模态锤击试验,确定了刀具系统为颤振的主动体。分析了切削加工中最常出现的再生型颤振的机理,建立了再生型颤振的动力学模型,并根据实验数据得到了该车床的切削稳定性叶瓣图。     

基于嵌入式系统的切削颤振在线监测技术研究

针对机床切削过程中的颤振现象难于实时、精确监测和控制的问题,设计了一种基于"FPGA+ARM"结构的切削颤振在线监测系统。切削振动数据采集主控制逻辑用FPGA来实现,ARM则用来实现采集数据的处理及快速发出颤振警报。     

钢管自动切铣机的PLC控制

文章在对一种钢管切割、铣端面加工要求的分析基础上,采用PLC对钢管的加工过程进行自动控制,完成了系统的硬件和软件设计.根据工件的加工要求特点,采用步进顺序程序及主控程序控制,使机床的三种控制方式能方便实现.将上位计算机与机床控制用PLC联网,组成分布式控制系统,通过上位计算机对机床进行管理与控制,实现生产自动化,提高工厂现代化程度.     

手工编程与基于GibbsCAM的计算机编程方式对比分析

在自动化机床使用越来越多的今天,对自动化机床的编程方式进行分析研究十分必要。本文分析目前常用的手工编程和基于GibbsCAM的计算机编程两种方式,希望加深人们对这两种编程方式的认识,更好的促进我国自动化机床加工技术的提升。     

改进的HHT及其在颤振试验数据处理中的应用

颤振试验数据往往具有信噪比低、模态密集及非平稳现象严重等特点,对数据处理精度提出较高的要求.为精确提取颤振模态参数,对颤振边界进行准确预测,提出了一种改进的希尔伯特黄变换算法,算法首先对测试信号进行移频处理,降低模态混叠程度,然后进行EMD分解,并对分解结果进行希尔伯特变换得到相应的瞬时幅值和瞬时相位,最后通过曲线拟合识别颤振模态参数.通过理论分析和数值仿真完成相应的特性研究,并采用实测颤振试验数据进行了分析验证,结果表明,改进的希尔伯特黄变换方法可以较精确地提取颤振模态参数和预测颤振临界速度,从而满足现行颤振试验数据处理的要求.     

组合机床结构方案计算机辅助设计方法研究

正结合某企业多工位钻孔组合机床项目,对组合机床结构设计及计算机辅助设计方法进行了理论研究:建立了机床加工需求表达模型和组合机床设计资源数据库,并对工件加工工序优化方法进行了研究。最后完成了计算机快速设计系统的开发,该系统能够根据输入要求给出具有实际价值的设计方案。一、引言组合机床是自动化程度较高的成套制造装备,具有质量精、效率高和经济性好等特点,是相关行业发展的重要推进力。生产与技术的快速发展对组合机床的研发制造能力也提出了新的要求,效率和质量成为重要的发展方向。本文对组合机床行业做了广泛调研,发现多数组合机床厂家仍依靠设计师的经验或参照相似机床进行设计,设计方案形式单一,而且设计效率不高。     

数控车削零件的仿真加工

本文介绍了数控车削零件的仿真加工技术。它采用CAXA软件生成NC代码,利用CAXA软件的CAM功能进行数控仿真,加载到VNUC仿真软件的计算机模拟机床里,模拟真实机床运动,最后通过数据线将G代码传输到实际机床,形成＂虚拟＋现实＂的仿真模式。这种模式弥补了CAD/CAM软件数控仿真的不足,将虚拟的机床运动与实际的数控操作融为一体,可使用户既掌握数控铣削加工的基本原理,又掌握数控系统操作的基本技能。     

抑制机翼主动颤振的输出微分调节器

机翼的主动颤振抑制技术是现代弹性飞行器设计的重点,传统的基于输出量最小化设计的线性二次最优调节器(LQRY)由于引入的信息量少,其抑制颤振的效果并不理想.本文提出了一种基于输出微分项推导的最优调节器(ORW)设计方法.与LQRY方法相比,该方法引入了更多的系统信息,能够有效抑制无法直接测量的输出微分项的振动,从而更快地抑制输出的振动.最后对典型的气动弹性主动控制系统(BACT)模型,分别采用LQRY和ORW调节器对机翼颤振进行抑制,仿真结果表明,新方法能够更加快速有效地抑制机翼的颤振.     

基于CFD-CSD耦合的机翼跨音速颤振计算

采用CFD-CSD耦合计算是预计机翼跨音速颤振特性的主流方法。以跨音速颤振国际标准模型AGARD 445.6机翼为研究对象,利用ANSYS.MFX多场耦合求解器对Euler方程进行求解来获得作用在机翼表面上的非定常气动力;对结构振动方程采用HHT方法直接数值积分以获得结构响应。通过CFD和CSD的耦合,计算了AGARD 445.6机翼的跨音速颤振特性。数值模拟结果与NASA风洞实验结果符合良好,表明利用ANSYS.MFX计算机翼跨音速颤振问题是可行的。     

组合机床结构方案计算机辅助设计方法研究

结合某企业多工位钻孔组合机床项目,对组合机床结构设计及计算机辅助设计方法进行了理论研究建立了机床加工需求表达模型和组合机床设计资源数据库,并对工件加工工序优化方法进行了研究。最后完成了计算机快速设计系统的开发,该系统能够根据输入要求给出具有实际价值的设计方案。     

暂冲式高速风洞连续变速压颤振试验流场控制系统研究

相对于阶梯变速压颤振试验,连续变速压颤振试验具备更高的可靠性和效率,可以为先进飞行器的颤振边界预测及颤振特性分析提供更为安全可靠的技术支撑。为实现定马赫数连续变速压颤振试验技术,设计了连续变速压流场控制系统,通过引入解耦控制与专家PID控制优化了控制效果。风洞验证试验结果表明,该系统具有良好的控制效果,可满足定马赫数连续变速压流颤振试验对风洞流场控制指标的要求。     

基于MIF滤波的卫星颤振图像恢复研究

卫星颤振会导致成像系统成像质量下降,图像呈现出模糊、错位等现象.传统的图像处理算法可以在一定程度上恢复颤振图像,但是无法补偿成像系统调制传递函数(Modulation Transfer Function,简称MTF).本文提出基于图像分析计算二维MTF,采用基于MTF的改进逆滤波器(Modified Inverse Filter,简称MIF)对卫星颤振图像进行恢复.结果表明,基于MIF的卫星颤振图像恢复较Wiener滤波法更好.     

复合材料机翼颤振特性的数值仿真

研究机翼振颤性能优化问题,由于复合材料机翼具有材料耦合和几何耦合的特点,传统的方法研究复合材料机翼的颤振特性比较复杂,耗时长.为解决上述问题,提出利用哈密顿原理建立了系统的运动方程,然后采用微分求积法进行离散,并编制了程序对复合材料机翼的弯扭耦合颤振速度在Matlab软件上进行了数值仿真.结果表明,微分求积法的计算结果精度高、速度快,并证明利用微分求积法分析复合材料机翼的颤振特性是可行且有效的.同时,分析了材料耦合刚度对颤振速度的影响,结果表明材料耦合刚度的绝对值稍大些才能提高机翼的颤振速度.     

基于流固耦合的叶片颤振分析

研究航空发动机性能问题,叶片颤振过程属于流固耦合问题,为了对叶片颤振进行预测和分析,保证发动机稳定,在提出对流固耦合原理和求解过程进行分析的基础上,采用 ANSYS 进行结构计算,CFX 进行流场计算,并利用两者间的数据交互平台传递流场压力载荷和结构位移数据,实现了流固耦合数值仿真计算.在不同来流速度及攻角下进行叶片和流场的耦合计算,根据得到的叶片振动位移响应判断叶片是否会发生颤振.计算结果表明,颤振频率与叶片低阶固有频率一致,证明来流速度和攻角是影响叶片气动弹性稳定性的重要因素,并可做为叶片颤振的预测依据.     

基于ANSYS/CFX耦合的机翼颤振分析

在飞行器飞行气动特性的研究中,为避免传统方法进行颤振点预测时的"准模态"假设,能够更加准确地仿真机翼在流场中的真实运动情况,根据CFD/CSD一体化设计思想,采用了ANSYS/CFX紧耦合算法,对国际标准气动弹性模型AGARD 445.6机翼作了颤振分析,验证性地研究了亚音速和跨音速颤振机理,将仿真计算结果和实验数据进行了比较.表明耦合计算所得的颤振速度和颤振频率和实验值吻合,在亚音速阶段,机翼颤振主要是机翼的弯曲扭转耦合运动引起,而跨音速阶段则主要是机翼的弯曲运动的不稳定性引起,与理论定性分析得到的结果一致,证明ANSYS/CFX全耦合的应用为求解非线性流固耦合问题提供了有效的方法.     

IRIG标准颤振信号的在线监测方法研究

颤振试飞是飞行试验中的一项重要课题;颤振参数的实时在线显示为颤振参数在线校准的最重要环节,基于此提出了一种基于IRIG标准的颤振信号的在线实时监测方法;首先对飞行数据的IRIG记录标准进行了研究,并介绍了其中颤振参数的记录格式;然后对BCB界面化设计和Matlab数据分析的混合编程进行了研究,利用混合编程和多线程的组合方式,完成了网络数据提取、数据包获取、通道数据获取与显示和FFT变换与显示;通过对标准信号的在线实时监测,验证了软件的正确性和可行性,满足颤振参数校准的需求,最终实现了对颤振信号的在线监测。     

卫星微角颤振高精度测量技术

介绍了卫星微角颤振概念内涵;简述了卫星微角颤振测控技术应用与发展;论述了MHD-ADS和FDI-ADS两类惯性微角颤振测量传感器的工作原理、性能指标和应用;指出MHD-ADS传感器是卫星微角颤振测量的主要技术发展方向;并提出国内在此方向的发展建议.     

超音速舵面热气动弹性仿真

为研究弹翼气动加热效应对结构气动弹性稳定性的影响,建立了热气动弹性仿真模型。根据分层求解的原理,首先采用平板参考温度法进行气动加热计算,进而分析热环境下结构的固有特性,并利用当地流活塞理论计算非定常气动力,在状态空间进行热颤振求解。对某弹性边界全动舵进行了超音速巡航段的热颤振特性分析;结果表明,随着时间的推移,热效应使舵面的固有频率逐渐降低,导致颤振边界下降;一段时间后,固有特性及热颤振特性趋于稳定。分析方法简捷有效,为飞行器结构设计提供了一种工程分析手段。     

基于压电作动器/传感器的升力面颤振主动抑制

利用压电材料的正压电效应与逆压电效应对悬臂板结构复合材料机翼进行观测与颤振抑制.采用不同的压电材料分别作为作动器与传感器,建立了含有压电层的复合材料层合板的有限元模型,采用偶极子网格法(DLM)计算升力面的亚音速非定常空气动力,用Roger近似法对频域空气动力进行有理化近似,在此基础上建立了力-电-气动耦合系统的控制方程.针对多输入多输出(MIMO)系统,设计LQG最优控制律,对比系统的开、闭环颤振特性.应用Runge-Kutta法求解系统的时域动响应,数值仿真验证了该方法对颤振抑制的有效性.