弹性研磨片的研制及应用

在曲面的机械电解抛光中，刚性磨头很难根据曲面形状自动适应，从而影响了抛光质量。作者研制了弹性研磨片，在抛光过程中，提高了对曲面的吻合能力。文中叙述了弹性研磨片的生成原理、制造技术及试验结果。     

小曲率曲面的机械电解抛光

机械电解加工由于具有加工效率高、表面质量好等优点，在机械零件的抛光中得到广泛应用，尤其是在平面和回转面中取得了非常好的效果。但对曲面来说，由于其形状较复杂，在特种加工甚至常规加工中一般都采用球头工具。虽然球头工具适应性强，但其加工方式为点接触，效率难以令人满意。而采用浮动端磨盘抛光式，工具因其本身具有自定位能力，属于面接触加工，因此加工效率和质量都优于球头工具。 　　在常规加工中浮动工具一般为手工操作，抛磨力大小由操作者掌握，而对数控或机器人抛光来说，抛磨力大小最好由弹簧来控制，以达到供液方便、…     

模具曲面抛光轨迹生成及仿真

针对目前模具自由曲面抛光过程加工难的问题。从抛光工具与模具表面的接触入手。分析抛光工具的姿态，并着重对模具曲面抛光运动轨迹的规划和生成方法进行探讨。提出了根据模具曲面的不同区域宜采用不同的抛光轨迹生成方法。通过UGNX软件进行仿真分析。验证其抛光运动轨迹生成的合理性。     

巴氏合金模具的机械电解复合抛光研究

针对具有复杂曲面的巴氏合金模具的难抛光，低效率等问题，在数控机床上将电解加工和机械抛光相复合，对模具型腔进行高效抛光，获得了良好的表面质量，由于采用CAD／CAM技术，保证了加工精度，提高了加工效率，文中探讨了数控机床机械电解复抛光的机理，并分析了抛光结果。     

发动机气门过渡曲面砂带抛光过程接触状态分析

采用砂带抛光方式加工发动机气门颈部过渡曲面,分析了气门过渡曲面抛光加工的特点,建立了气门过渡曲面砂带抛光的运动模型和接触状态模型。气门过渡曲面抛光加工过程中抛光点工件线速度剧烈变化以及砂带导轮轴与工件接触状态多变,影响了加工过程的稳定性和表面加工质量。研究了气门过渡曲面与砂带弹性导轮的运动接触状态与变化规律,理论计算了抛光加工过程去除量的变化曲线,进行了气门过渡曲面加工实验,并分段测取了材料去除量,其变化趋势与理论计算曲线一致。     

机器人光学自由曲面气囊抛光工具的位姿研究

为了更好实现光学自由曲面的有效加工,根据计算机控制光学表面成型技术原理,将工业机器人与气囊抛光技术相结合,提出一种光学自由曲面加工的新方法。本文首先建立了机器人抛光系统,分析了气囊抛光工具与工件表面的抛光位姿关系,然后根据气囊抛光工具与工件表面的数学关系,提出一种气囊抛光工具的位姿求取算法。在此基础上,以六轴工业机器人为实验平台,对确定的自由曲面进行计算验证,规划出抛光路径,推导了气囊抛光工具姿态控制算法。结果表明,该位姿求取算法满足机器人气囊抛光技术的要求,能够实现理想的抛光工具姿态控制。     

基于铜基聚氨酯复合抛光阴极的电解机械复合抛光试验研究

阐述了电解机械复合抛光的工艺及原理,并应用铜基聚氨酯复合抛光轮对YG20硬质合金进行平面抛光试验,分析了各种工艺参数对表面粗糙度的影响,找出了加工电压、工具转速、进给速度、磨削压力等对YG20硬质合金电解机械复合抛光的影响规律。试验表明,只要选配优化的工艺参数,采用此法可以获得Ra0.16μm的表面粗糙度,同时铜基聚氨酯复合抛光轮的寿命较长,是一种可用于工业化电解机械复合抛光的阴极工具。     

应用于模具自由曲面的新型气囊抛光技术

为提高模具自由曲面抛光的效率和品质,提出一种基于柔性抛光理念的新型气囊抛光技术。建立相应的机器人抛光系统,研究旋转型膨胀气囊抛光工具及抛光过程中各因素对抛光表面粗糙度的影响。对气囊抛光工具的位置和姿态控制问题以及抛光工具,以一定下陷深度和倾斜角度与被抛工件接触时的接触区域的相关特性进行分析。在机器人抛光系统上进行抛光正交试验和试验数据分析,获取表面粗糙度的不同影响因数的最优参数组合,试验中被抛光曲面平均表面粗糙度达到了0.007 μm。研究结果表明,气囊抛光技术可实现抛光工具与被抛光工件的大面积柔性接触,通过气囊内部气压的调节和机器人抛光系统对抛光工具的运动轨迹和姿态的精确控制,可有效地提升自由曲面抛光的品质和效率。     

大型曲面柔顺抛光材料去除的理论建模及实验研究

针对大型曲面柔顺抛光过程中的材料去除问题,重点对柔顺抛光工具与工件表面接触区域的材料去除量进行建模,并推导出影响材料去除量的主要因素是摩擦系数。基于柔顺抛光工具系统和数控铣床建立实验平台,进行了大型曲面柔顺抛光过程的摩擦系数实验和电机电流监测实验。结果表明,接触区域内随着抛光工具驻留时间的延长摩擦系数呈增大趋势,电机电流与抛光力之间存在实时对应的关系。理论与实验相结合,验证了摩擦系数对材料去除量的影响。     

陶瓷手机后盖恒压力抛光技术

针对曲面陶瓷手机后盖精密加工中存在的良品率低的问题,提出了一种基于恒压力控制的工具型磨削机器人柔性抛光工艺。文中搭建了曲面陶瓷手机后盖抛光实验平台,研究了工业机器人主动恒力装置的工作原理及内部控制系统模型;通过主动恒力装置控制不同组的抛光压力对曲面陶瓷手机后盖进行抛光实验,探究了抛光压力对曲面陶瓷手机后盖的抛光质量与磨削比的影响规律。     

Tool edge roundness in finish machining at high cutting speeds

The edge of a cutting tool has an important effect on the integrity of the machined surface and the elastic deflections of the cutting tool. This study describes the result of a theoretical and experimental study of the subject based on the identification of a stable build-up formation. The theoretical analyses represent upper-bound solutions. Both nominally sharp tools and tools with relative large sharpness radii were used in the experimental investigations.     

数控机床滚珠丝杠的固有纵振研究

文章根据数控机床滚珠丝杠常用安装结构形式,运用直杆纵向弹性支承简化模型对数控机床滚珠丝杠工作时的轴向工况进行简化,采用Laplace变换和弹性振动理论对数控机床的滚珠丝杠纵向振动进行了建模研究,导出了弹性直杆在不同边界条件下固有纵振时的振型函数及频率特征方程。通过实例证明了方法与模型的简便和可行。     

数控机床的弹性螺距误差补偿

误差补偿技术是提高数控机床加工精度的有效途径。分析了在数控机床中引进弹性螺距误差补偿技术的必要性,给出了算法简单、适用于实时位置控制的该技术的软件实现。     

A mechanism of lubricant trapping in slow speed compression

A mechanism for the trapping of liquid lubricant in compressive metal forming is suggested. The basis of this mechanism is the interaction of elastic deformation of the tool and the hydrodynamic behaviour of the lubricant. A computer simulation of the process of slow speed compression of a cylindrical rigid-plastic billet between semi-infinite elastic tools with films of lubricant illustrates the validity of the proposed mechanism. From the result of the simulation together with dimensional analysis, the thickness of the trapped lubricant film is determined as a function of the lubricant viscosity, the elastic constant of the tool, the speed of compression and the radius of the billet.     

Rounding the sharp edges of machine parts by means of elastic abrasive tools

The productivity and precision of machining will be modified if elastic tools are used to remove sharp edges. Experimental data on such rounding are presented, and a mathematical model is formulated.     

三维等灵敏度低耦合弹性机构的设计和优化

振动对仪器和机床的精度都有较大影响,对其进行准确检测和分析,是实现振动有效控制的前提。 本研究提出了一种 高灵敏度和低耦合三维弹性机构及其参数优化方法。 介绍了三维弹性机构的构型,并通过理论建模、参数优化和仿真分析完成 了三维弹性机构的设计和优化,最后将该弹性机构与高灵敏度、低耦合传感系统相结合,研制了高性能三维低频加速度计系统, 并实测了加速度计系统的性能参数。 根据实验结果,使用该弹性机构的三维加速度计的灵敏度优于 2. 0 V/ (m·s -2 ),耦合误差 低于 1. 5% ,以及频率响应范围为 1~ 13 Hz,符合设计要求。 因此,本研究所提出的三维弹性机构具有三维等灵敏度和低耦合的 特点,可以广泛应用于各种三维加速度计。     

Identification of crack-like defects in elastic structural elements on the basis of evolution algorithms

A method for the identification of defects in elastic structural elements (SEs) on the basis of artificial neural network (ANN) tools was proposed. The problems of constructing a simulation model of an object, the optimal arrangement of transducers with the use of a genetic algorithm, and the subsequent identification of a defect were solved. The application of different learning architectures and algorithms to feed-forward neural networks (FFNs) was studied and the influence of errors on the estimation accuracy of the parameters of a defect was analyzed.     

螺旋升角对滚珠丝杠副弹性变形及传递效率的影响

针对高速数控机床采用的大导程滚珠丝杠副对进给系统性能影响问题,考虑螺旋升角、滚珠与滚道接触面的滑动和滚动摩擦,研究了滚珠丝杠副的轴向弹性变形,利用有限元方法进行了仿真分析;建立了丝杠由转动到直线进给运动的传递效率数学模型,并利用实验进行了验证。结果表明,随着螺旋升角的增大,丝杠副的传递效率提高,轴向弹性变形减小,轴向力减小,提高了轴向定位精度。     

A study of deformation of the machined workpiece and tool under different low cutting velocities with an elastic cutting tool

To understand the effects of cutting velocity, tool elastic deformation generated by high normal stresses during metal cutting processing and artificial tool flank wear on the cutting process, an iterative mathematical model for calculating the tool–workpiece contact problem was developed in this paper under the assumption of elastic cutting tools. In this model, the finite element method is used to simulate cutting of mild steel by the P20 cutting tool with constant artifical tool flank wear under the condition of three different cutting velocities. The results obtained in the simulation were found to match the experimental data reported by related studies. The simulation results also indicate that the thrust and the cutting forces are functions of cutting velocity. Besides, both the normal stress on the tool rake face and the residual stress of machined workpiece generally decrease with increase in cutting velocity. According to the findings in this study, though the residual stress of the machined workpiece decreases as the cutting velocity increases, its value is still higher than that in ordinary conditions due both to the influence of tool flank wear and tool elastic deformation. Also, the phenomenon of curvature at the workpiece end easily occurs.     

Reply to comment by Maurice et al. in response to “Bragg’s Law Diffraction Simulations for Electron Backscatter Diffraction Analysis”

A reply to Maurice et al.'s comment on "Bragg's Law Diffraction Simulations for Electron Backscatter Diffraction" is presented. A new method for microscope geometry calibration is briefly presented. Also, evidence that simple diffraction simulations can be profitable tools for absolute elastic strain measurements in crystalline materials is reiterated.