航空发动机两级燃油泵耦合振动特性分析

基于结构模态分析基本理论,建立两级燃油泵转动部件装配体结构耦合振动特性仿真分析方法。选取民航发动机上常用的两级燃油泵转动部件为分析对象,基于通用有限元软件平台建立其耦合振动特性分析的三维有限元模型,考虑工作转速范围内各零件间的实际连接情况,在能够线性求解的前提下,使相互接触零件的质量-刚度分布成为彼此振动的边界条件,同时又能计入相互接触零件间应力状态对振动特性的影响。利用该模型,计算了转动部件装配体结构在各转速工况下耦合振动的振型和频率,并结合其工作情况,画出共振特性曲线。分析发现了外载荷对结构耦合振动特性的影响规律及振动薄弱环节,在结构和维护上给出相应措施,以提高该两级燃油泵整体可靠性。     

基于ABB IRB120型机械臂的手机SIM卡装配工艺研究

以3C行业中装配手机为例,采用自动化程度高、可靠性好、工作效率高的6自由度机械臂,针对基于工业机器人的自动装配线,对小型电子产品手机SIM卡的安装进行了装配规划研究,分析了该工序的难点,分解了装配的路径轨迹,阐明了工具姿态及示教点对装配质量的影响,并给出了解决方法,极大地提高了生产效率。同时针对提高以机械臂为核心的生产线开发效率提出了一些建议。     

基于“壳-固”耦合方法模拟焊接装配

针对大型工件的焊接装配,建立了焊接装配过程壳-固耦合有限元模型,考虑了材料物理性能参数与温度的关系。利用SYSWELD软件建立并校核了焊接仿真热源,在考虑焊接顺序和工艺约束的情况下进行焊接装配有限元数值模拟,分析了装配顺序对工件焊接应力应变的影响,并与实际结果进行了对比分析,吻合度较好。     

基于蚁群算法的汽缸螺纹连接质量选配优化研究

针对紧固螺栓松动导致汽缸泄漏的问题,以提高项目型产品的装配质量为目标,首先建立汽缸选配优化整体模型。其次依据该模型,采集装配过程中的尺寸参数等质量数据,确保质量数据完备准确。通过分析螺纹配合机理以及汽缸密封性与螺纹配合间隙的关系,确定特制螺柱螺母的装配间隙均匀度为优化目标,针对选配模型的特殊性,采用改进的蚁群算法,开发选配优化算法,以准确的实测数据为输入,给出优化的几何特征配对方案。并以汽轮机实际产品为案例,验证模型与算法的有效性,提高了产品的装配质量。     

NUMERICAL ANALYSIS ON THE RESIDUAL DISTORTION OF Al ALLOY SHEET AFTER FRICTION STIR WELDING

大尺寸6056铝合金薄板经过搅拌摩擦焊接实验后出现了严重的面外变形,虽然变形程度小于熔化焊结果, 但已经影响到被焊薄 板的装配和使用.为详细研究和预测铝合金薄板在搅拌摩擦焊后的残余变形, 以焊接实验条件为基础, 建立了搅拌摩擦焊接三维有限元 热力耦合分析模型. 模型中涉及了利用搅拌头工作转矩计算热输入量、工件和卡具之间的接触热传导、随温度变化的材料模型, 以及综合 考虑搅拌头机械作用等工作.利用该模型可以得到不对称的纵向残余应力结果, 残余变形的趋势在整块板上都与实验结果相同, 而且变形量和实验测量值之间的误差在20%以内.     

铝合金薄板搅拌摩擦焊接残余变形的数值分析

大尺寸6056铝合金薄板经过搅拌摩擦焊接实验后出现了严重的面外变形,虽然变形程度小于熔化焊结果,但已经影响到被焊薄板的装配和使用.为详细研究和预测铝合金薄板在搅拌摩擦焊后的残余变形,以焊接实验条件为基础,建立了搅拌摩擦焊接三维有限元热力耦合分析模型.模型中涉及了利用搅拌头工作转矩计算热输入量、工件和卡具之间的接触热传导、随温度变化的材料模型,以及综合考虑搅拌头机械作用等工作.利用该模型可以得到不对称的纵向残余应力结果,残余变形的趋势在整块板上都与实验结果相同,而且变形量和实验测量值之间的误差在20%以内.     

机械产品装配序列评价方法的研究

产品的装配顺序对产品的整体质量起到很大的影响，因此对复杂机械产品的装配序列进行评价是非常重要的。论文针对机械产品，建立其装配序列的评价模型，应用模糊综合评价法．对减速器产品的装配序列进行了模糊评价，从而优化筛选出最佳装配序列。     

滚动轴承接触疲劳失效的影响因素及其研究现状

滚动轴承接触疲劳失效是滚动轴承的主要失效形式之一。本研究以轴承的制造过程和服役过程为主线，从材料质量、加工工艺、热处理质量、表面状态、润滑状态、设计与装配、服役环境及条件等方面，概括滚动轴承接触疲劳失效影响因素的研究现状，并展望其发展趋势。研究认为，滚动轴承接触疲劳失效是多因素耦合作用的结果，提高滚动接触疲劳寿命应从轴承全寿命周期，包括设计、制造、精度控制以及润滑、装配、服役等各方面进行控制。由于服役特征不同，滚动轴承接触疲劳失效分析必须针对具体失效轴承进行综合分析，才能采取有效的预防措施。     

基于支持向量机的船用柴油机装配质量预测

针对船用柴油机整机装配工序复杂、零部件种类多、多工序并行作业难度大,导致装配质量稳定性与一致性差等问题。基于粒子群-支持向量机建模原理,提出一种船用柴油机装配质量预测方法,以提高船用柴油机装配质量。通过对船用柴油机装配质量特性影响因素分析,结合灰色关联和主成分分析原理,筛选出关键装配质量参数作为支持向量机输入变量,利用粒子群优化算法对支持向量机预测模型关键参数进行优化,并结合实际装配参数,对预测模型进行了验证。结果表明,基于粒子群优化支持向量机的装配质量预测方法能够提高预测精度,缩短预测时间,为装配过程控制和异常诊断提供技术支持。     

基于人工神经网络优化的半固态制浆工艺

研究了机械搅拌制备半固态浆料的工艺因素,获得制备半固态组织的影响规律.在正交试验基础上.利用人工神经网络理论,以半固态组织的固相率和固相尺寸为人工神经网络输入层的2个输入参数,以搅拌速度、搅拌时间、静置时间和浇注温度4个因素为输出层的4个输出参数,建立由半固态组织特点优化机械搅拌工艺的优化模型.研究结果表明,应用本模型优化结果与试验结果一致,可以实现由半固态组织选择半固态制浆工艺,并且只要改变相应的参数,本模型就可以适用于各种半固态制浆工艺过程.     

超声辅助线切割加工超声参数对表面粗糙度的影响

为提高超声振动与电火花线切割复合加工难切削金属的加工质量,通过理论分析、数值模拟和试验验证,对超声振动与电火花线切割复合加工作用下不同振幅和频率对表面粗糙度的影响规律进行深入研究。基于超声振动的电火花线切割复合加工构建物理模型和数学模型,推导基于超声振动的移动高斯热源热流密度公式,建立了完整的温度场仿真模型。通过ANSYS有限元复合加工过程温度场的模拟分析,构建基于温度场数值模拟的表面粗糙度理论计算模型。通过单因素试验对表面粗糙度的理论计算模型进行了验证,结果表明：随着振幅和频率的增大,被蚀除电蚀坑体积减小,表面质量变高;试验结果与理论及仿真模型的变化规律具有较好的一致性,最小偏差7.717%,最大偏差16.708%。     

3500轧机辊端联轴器结构与强度分析

采用三维CAD建模装配体有限元分析方法对改造后的3500轧机辊端十字轴式万向联轴器进行结构和强度方面分析。十字轴最大应力发生在圆弧过渡处,因此,应提高该处的表面加工质量。     

机械加工系统误差分析的灰色时序组合模型及其在工艺分析中的应用

基于灰色GM(1，1)组合模型，提出了机械加工系统误差分析的灰色模型与方法，并与MATLAB6．1软件的统计功能相结合，编制了应用软件。给出了工艺分析实例，要提高机加工产品质量不仅要调整系统误差，也要降低随机误差。该方法使用简单，为机械加工误差分析提供了新理论与新方法。     

Analytical modeling of spindle–tool dynamics on machine tools using Timoshenko beam model and receptance coupling for the prediction of tool point FRF

Regenerative chatter is a well-known machining problem that results in unstable cutting process, poor surface quality and reduced material removal rate. This undesired self-excited vibration problem is one of the main obstacles in utilizing the total capacity of a machine tool in production. In order to obtain a chatter-free process on a machining center, stability diagrams can be used. Numerically or analytically, constructing the stability lobe diagram for a certain spindle–holder–tool combination implies knowing the system dynamics at the tool tip; i.e., the point frequency response function (FRF) that relates the dynamic displacement and force at that point. This study presents an analytical method that uses Timoshenko beam theory for calculating the tool point FRF of a given combination by using the receptance coupling and structural modification methods. The objective of the study is two fold. Firstly, it is aimed to develop a reliable mathematical model to predict tool point FRF in a machining center so that chatter stability analysis can be done, and secondly to make use of this model in studying the effects of individual bearing and contact parameters on tool point FRF so that better approaches can be found in predicting contact parameters from experimental measurements. The model can also be used to study the effects of several spindle, holder and tool parameters on chatter stability. In this paper, the mathematical model, as well as the details of obtaining the system component (spindle, holder and tool) dynamics and coupling them to obtain the tool point FRF are given. The model suggested is verified by comparing the natural frequencies of an example spindle–holder–tool assembly obtained from the model with those obtained from a finite element software.     

飞机铝合金薄壁件的加工质量研究

在薄壁件切削加工过程中的加工变形和良品率低等问题成为了影响零件的加工精度和生产率的主要因素。因此,研究薄壁件加工中变形误差较大和良品率低等问题在理论研究和实际应用中都具有重大意义。对于铝合金薄壁件主要采用实验研究和限元分析相结合的方法,分析数控加工中薄壁件加工质量的主要影响因素,并论述了加工过程中,从加工工艺方案、装夹方案、刀具的选择和走刀路线等方面控制薄壁件的变形、加强加工过程中其刚度的具体改进措施,以提高薄壁件加工效率和质量。     

数控恒力铣削刀路设计

在切削加工物理分析的基础上探讨铣削力和切削加工参数之间的关系,建立铣削非圆曲线的力学模型,采用单因素试验法设计铣削试验,通过最小二乘法确定铣削力模型系数。以非圆曲线为例,完成了数控恒力切削测力实验,试验结果表明:该方法能够使切削力在非圆曲线的加工中基本保持不变,改善了曲线的加工质量,缩短了加工时间,在提高加工效率和精度方面具有优势。     

基于数控加工工序集中要求的程控气动夹具设计

结合某系列升降机产品中联轴器零件实例,分析了某B型联轴器零件传统工艺、数控加工工艺及夹具设计相互关联.根据联轴器零件数控加工对夹具柔性化要求,提出工序集中的机械零件定位规划必须满足夹具定位基准选择相同原则;设计了一款PLC程序控制气动夹具,以西门子S7-200PLC编制程序控制夹具正确定位与顺序夹紧模块,并通过实验成功调试;简要叙述西门子中档数控系统的机床PLC程序控制开发.文章为实际生产同类机械零件的加工工艺方案设计和进一步实现程序控制气动夹具融入到数控机床中的柔性制造系统提供理论技术借鉴.     

基于TX1600G镗铣加工中心的复杂箱体类零件加工工艺研究

箱体加工质量的优劣直接关系到箱体的装配精度与工作情况,同时对整个机械设备的使用性能、工作精度和使用寿命有着决定性的影响。主要从复杂箱体零件加工技术的要求入手,以TX1600G复杂箱体精密智能复合式镗铣加工中心为平台,从箱体零件在线检测系统的原点找正、基于内点惩罚算法的孔系加工优化、箱体零件加工工艺设计等方面对复杂箱体的数控加工加工工艺等进行分析。     

Feedrate scheduling strategies for free-form surfaces

Free-form machining is one of the commonly used manufacturing processes for several industries such as automobile, aerospace, die and mold industries. In 3D complicated free-form surfaces, it is critical, but often difficult, to select applicable cutting conditions to achieve high productivity while maintaining high quality of parts. It is essential to optimize the feedrate in order to improve the machining efficiency of the ball-end milling. Conservative constant feedrate values have been mostly used up to now since there was a lock of physical models and optimization tools for the machining processes.The common approach used in feedrate scheduling is material removal rate (MRR) model. In the MRR based approach, feedrate is inversely proportional to either average or instantaneous volumetric removal rate. Commonly used CAM programs and NC code generators based on only the geometric and volumetric analysis, but they do not concern the physics of the free-form machining process yet. The new approach that is also introduced in this paper is based on the mechanics of the process. In other words, the force-based models in which feedrate is set to values which keep either average or instantaneous machining forces to prescribed values. In this study, both feedrate scheduling strategies are compared theoretically and experimentally for 3D ball-end milling of free-form surfaces. It is shown that MRR based feedrate strategy outputs higher feedrate values compared to force based feedrate strategy. High feedrate values of the MRR strategy increase the cutting forces extensively which can be damaging to the part quality and to the CNC Machine.When the new force based feedrate-scheduling strategy introduced in this paper is used, it is shown that the machining time can be decreased significantly along the tool path. The force-based feedrate scheduling strategy is tested under various cutting conditions and some of the results are presented in the paper.