推土机六向铲工作机构运动学仿真

利用空间机构运动学分析方法对推土机六向铲工作装置进行运动学研究，列出运动学方程，以MATLAB为平台，给出运动学轨迹。并用机械动力学软件ADAMS对推土机六向铲工作装置建立虚拟样机模型，模拟六向铲装置在工作中的动态过程，从而计算出推土机六向铲的最佳工作性能，采用这种方法为推土机及相关空间机构的运动学分析提供了一种新思路。     

一种浮动打磨头结构设计与运动仿真研究

主要针对大型平板铸件打磨过程中调平精度低、操作性差等难题,提出一种自适应打磨头的设计方案。利用三自由度并联平台解决打磨表面自适应的难题。针对浮动自适应三自由度并联平台进行模型抽象及运动学逆解,并利用MATLAB进行并联平台2°范围内设计计算,得到解空间。运用ADAMS搭建三自由度并联模型,选取5种实际典型待打磨平板类铸件特征表面进行自适应仿真实验,验证了并联平台的理论有效性,也即验证了该类新型浮动打磨头的自适应能力能够满足平板类铸件的打磨需求。     

柴油机配气机构多体动力学的仿真研究

基于多体系统动力学理论,利用ADAMS建立了车用柴油机配气机构动力学模型,进行了虚拟样机的仿真分析研究.应用刚体和刚柔耦合动力学模型进行了配气机构的运动学和动力学仿真计算对比,分析了配气机构的工作特性.计算结果表明了基于ADAMS进行柴油机配气机构仿真分析研究的可行性.     

一种新型汽车驾驶模拟平台的运动分析与仿真

针对并联驾驶模拟平台成本高、控制复杂等缺点,设计了一种基于串联机构的新型三自由度汽车驾驶模拟平台。用D-H法建立了平台的运动学模型,完成了平台运动学正逆解的计算与分析。用Inventor软件建立平台的三维模型,导入ADAMS软件获得平台的虚拟样机。对平台虚拟样机进行运动学仿真,验证了运动方程的正确性和平台的可行性。利用ADAMS软件和Matlab软件联合仿真,清晰直观地展现了座椅质心工作空间的边界。获得的仿真数据为后续物理样机的结构设计、运动控制提供了可靠依据。     

工业平缝机虚拟样机的动平衡及模态分析研究

利用反求测量所得的数据,使用三维造型软件Pro／E对工业高速直驱平缝机整个构件进行三维建模,并应用机械系统运动学／动力学仿真分析软件ADAMS建立虚拟样机,进行运动学仿真分析,并参数化分析了刺料与挑线机构的工作特性,实现了基于仿真机构的动平衡分析,为物理样机的试制和改进设计提供了依据。最后利用ANSYS有限元分析方法对平缝机整机进行了模态分析,指出了避免部件共振的方法。     

薄壁类不锈钢回转体打磨工艺设计

针对薄壁类不锈钢回转体工件,研究对其表面进行打磨抛光的工艺方法。根据该类工件的结构与尺寸分析了加工工艺流程,并设计了工件通用夹具,以及应用了不同类型的打磨头组合。同时通过规划路径调整机器人位姿,并利用浮动装置进行自适应补偿。最后通过工艺实验验证了该打磨工艺方法的有效性,实现表面抛光纹理的一致性和亚光效果。     

球面5R并联机器人运动规划方法及实验

针对空间矢量定位、球面加工的任务需求,优化并加工了一台球面5R并联机构样机,结合样机的"PC+PMAC卡"的主从分布式控制系统,利用C#语言开发了上位机的控制软件。基于运动学反解,利用球面机器人工作空间球对称的特点,采用坐标变换的方法将组合型轨迹规划曲线应用于机构末端的路径规划,在样机的有效工作空间内对球面上任意两点间的圆弧运动路径进行规划;最后通过ADAMS软件运动仿真及样机实验研究,验证运动学分析和路径规划方法的正确性。     

下肢康复训练机器人设计及分析

结合人体工程学相关标准,建立下肢康复机器人机构与人体的联合模型,联合仿真确定机器人机构的关节转角范围,根据仿真的踝关节工作空间确定机器人机构的杆长参数。基于D-H法建立了下肢康复机器人的运动学正解和运动学逆解,利用Sim Mechanics工具箱搭建机器人机构模型,以机构模型输出作为实际输出,与运动学理论模型输出进行误差对比,验证了运动学模型的正确性,并基于机构运动学建立了机器人的动力学模型。搭建的运动学和动力学模型为实验样机的控制和轨迹规划提供了重要理论基础。     

基于ADAMS的三自由度平动并联打磨机构的轨迹规划与仿真

为了完成对悬锤工件表面毛刺的打磨任务,提出了并联打磨机构的轨迹规划与插补算法。首先,基于一种新型三自由度并联打磨机构的运动学逆解,即如何控制支链驱动关节来实现期望的运动轨迹,进而确定了动平台几何中心点按预期轨迹运动时应在滑块驱动关节上设定的运动驱动函数规律。其次,借助Pro/E创建该机构的装配模型,通过ADAMS虚拟样机技术验证了轨迹规划的可行性、正确性。     

连续型机器人运动学的平面圆弧法建模与实验研究

针对当前连续型机器人的运动学逆解求解复杂、低效这一问题，提出了一种基于平面圆弧法的运动学建模方法，其具有运动学逆解求解简单、高效的特点。利用该方法在平面内拟合连续型机器人的弯曲运动形状，建立其运动学模型，分析其驱动空间、关节空间和操作空间的映射关系，并描述其工作空间。分析连续型机器人在平面内弯曲形状的几何约束，建立关节空间变量之间的数学关系，降低求解复杂逆运动学问题的难度。对机器人末端执行器的位置和驱动线长度变化曲线进行仿真分析，求解逆运动学的有效解，并研制原理样机进行样机实验，实验表明该运动学模型的正确性以及逆运动学求解方法的有效性。     

基于柔性抛光轮抛光工艺的研究

为了实现航空发动机叶片表面高质量抛光以及数控加工技术的应用。研制了具有复杂母线的柔性电镀金刚石抛光轮,抛光轮是在磨料与弹性基体中增加必要的增强结构或增强材料,提升磨料的结合力和控制其局部支撑刚度,解决了常规抛光轮磨料尺寸小、结合力小、容易陷入基体、容易脱落、磨削能力低等问题。同时针对叶片的不同区域选择不同抛光轮的原则。通过对某型号发动机叶片抛光实验,叶片的表面及型面质量得到很大提高,叶片表面铣削的刀痕消除,表粗糙度值可以达到Ra≤0.2μm。     

数控抛光中不同运动方式下小抛光盘抛光特性之比较

阐述行星运动与平转动两种运动方式下数控抛光中小抛光盘的工作函数,论述了抛光盘本身在不同运动方式下的材料磨损情况。通过采用计算机对抛光盘工作函数及磨损曲线的模拟将抛光盘的两种运动方式进行了分析与比较。     

基于仿生结构锡抛光垫的抛光接触压力分析

为了让化学机械抛光中晶片接触表面受力更均匀,基于Winkler地基理论及叶序理论设计了一种锡仿生结构抛光垫,并且建立了抛光的接触力学模型和有限元分析模型。通过对抛光晶片表面接触压力的计算,获得了晶片表面接触压力分布,以及各物理参数对压力分布的影响规律。研究结果表明,使用锡仿生结构抛光垫能减小材料横向牵连效应,改善接触压力分布,而且存在使压力分布更为均匀的叶序参数。     

液动压悬浮抛光工具盘承载力的研究

提出一种新型液动压悬浮抛光方法,阐述液动压悬浮抛光的基本原理,通过对结构化单元的划分及其流体液动压力的研究,推导出液动压承载力与抛光液黏度、抛光工具速度、抛光间隙以及抛光工具盘结构参数如单元长度、单元宽度、形状系数等的解析模型.数值模拟研究获得了影响液动压悬浮抛光工具盘承载力大小的主要因素,液动压抛光工具盘的斜面升高比和斜面占长比对承载力的数值大小存在极值条件,承载力与抛光工具盘速度和单元长度成正比,承载力与单元宽度的平方成正比并与加工间隙的平方成反比,单元宽度和加工间隙对承载力数值大小的作用最为显著.     

超精密抛光中合适参量抛光粉的选择

在超精密抛光加工过程中,抛光粉参量对抛光质量的影响很大。试验研究抛光粉主要参量随抛光时间的变化规律,得到了适合超精密抛光的抛光粉参量的主要特点。根据抛光原理分析了抛光粉的主要参量对抛光表面的作用机理,提出一种选择适于抛光的合适参量抛光粉的方法。结果表明,利用该方法选择的抛光粉可稳定地加工出高质量的超光滑表面。     

玻璃烫钻多头研磨机研磨轨迹仿真

采用虚拟样机技术,对偏心式玻璃烫钻多头研磨机进行了研磨轨迹仿真。仿真了研磨盘自转转速和工件载盘在不同转速比的情况下,研磨盘上一点相对于载盘的轨迹,取得了在不同转速下的研磨轨迹图形。对仿真得出的研磨轨迹进行分析,并结合研磨技术的要求,得到了理想的研磨轨迹。     

毛刷式机械抛光毛刷磨损及加工效率的研究

毛刷式机械抛光设备根据毛刷安装方式的不同,可以分为两类:横向滚轮式毛刷和纵向盘式毛刷。本文分析了毛刷运动方式,指出毛刷在进入面的加工效率高于毛刷在退出面的加工效率,并从毛刷介质的角度对毛刷磨损进行了研究,把材料的硬度(包括弹性系数,直径,长度)、工作温度和湿度对毛刷磨损速率的影响进行了分析,通过公式D=WL3/0.1473Ed4N指出,毛刷丝的直径越大其硬度越高,磨损速率也越大,毛刷丝越长,硬度越低,同时指出除毛刷丝的硬度以外,在保持其他因素不变的情况下,同种材料下,毛刷丝越硬,磨损越快;温度升高,磨损速率增大,湿度增大,磨损速率减小,但大气环境下,当温度上升,湿度同时上升,这两者变化引起的影响可以相互抵消。本文还通过两类设备加工效率的比较,指出横向滚轮式毛刷适合硬质合金车刀片的切削刃钝化处理,而纵向盘式毛刷适合硬质合金刀片的表面抛光处理。     

钛合金抛光工艺对表面变质层的影响

抛光工艺作为工件加工的最后一道工序,对工件表面质量影响很大。页轮抛光具有高速和自锐特点,能够抛光出高质量的工件表面,因此在航空航天领域应用广泛。本文从页轮抛光钛合金试验出发,研究了页轮粒度、页轮线速度和进给速度对表面变质层的影响。试验结果表明,抛光变质层内均为残余压应力状态,最大压应力层约为200μm;表面出现了加工硬化现象,最大硬化程度和深度分别为14.7%和20μm;微观组织中没有产生明显的晶粒扭曲和细化现象。     

超声波精细雾化抛光石英玻璃的抛光液研制*

为了配制适用于JGS1光学石英玻璃超声波精细雾化抛光的特种抛光液,以材料去除率和表面粗糙度为评价指标,设计正交试验探究抛光液中各组分含量对雾化抛光效果的影响,并对材料去除机制进行简要分析。结果表明：各因素对材料去除率的影响程度由大到小分别为SiO2、pH值、络合剂、助溶剂和表面活性剂,对表面粗糙度影响程度的顺序为SiO2、表面活性剂、pH值、助溶剂和络合剂;当磨料SiO2质量分数为19%,络合剂柠檬酸质量分数为1.4%,助溶剂碳酸胍质量分数为0.2%,表面活性剂聚乙烯吡咯烷酮质量分数为0.9%,pH值为11时,雾化抛光效果最好,材料去除率为169.5 nm/min,表面粗糙度为0.73 nm;去除过程中石英玻璃在碱性环境下与抛光液发生化学反应,生成低于本体硬度的软质层,易于通过磨粒机械作用去除。使用该抛光液进行传统化学机械抛光和雾化化学机械抛光,比较两者的抛光效果。结果表明：两者抛光效果接近,但超声雾化方式抛光液用量少,仅为传统抛光方式的1/7。     

磁场作用下磁性抛光液体的抛光特性及实验研究

介绍了一种基于旋转磁性抛光液体的抛光技术。磁性抛光液体在磁力搅拌器的作用下产生旋转运动,利用外加强磁场作用增大磁性液体的粘度和剪切屈服应力,当加工工件放入磁性抛光液体中,磁性抛光液体与之相接触的工件表面发生磨削,从而达到对工件表面的光整加工。实验详细研究了磁性抛光液体抛光后工件的抛光区内表面粗糙度与抛光时间和位置之间的关系,实验结果表明:旋转磁性抛光液体抛光可以用于对工件进行超光滑加工,抛光时间越长,各处粗糙程度越接近,表面粗糙度越好,并且表面粗糙度比单独用研磨抛光膏的效果好。