铣削过程非线性动力学的研究进展

随着高速铣削技术的发展,铣削过程动力学的传统线性理论已经不能保证所建模型的精确度,而非线性理论可以更好地解释颤振发生、发展和自稳定的全过程.考虑铣削过程非线性因素,是准确预测高速铣削过程中的颤振临界值、工件表面位置误差的前提.从探讨高速铣削过程非线性动力学发展的角度,分析了动力学模型中非线性因素的来源,介绍了非线性铣削系统再生颤振、分叉与混沌的研究进展,并展望了铣削过程非线性动力学的发展趋势.     

盐溶液条件对边界润滑添加剂在带电表面吸附行为的影响

为揭示盐溶液条件对边界润滑添加剂聚醚接枝聚羧酸盐(Poly(carboxylate ether),PCE)吸附行为的影响,利用表面力仪在一种商业PCE的多种水溶液中直接测量带电云母表面之间的法向作用力.力一距离测量表明PCE从0.1 mol/L K2SO4溶液中微弱地吸附于云母表面,其边界吸附薄膜(厚度约50 (A))在相当于三四个大气压的载荷条件下即从两表面间完全挤出.解吸附之后,PCE能立即实现相同的再吸附.在相同离子强度的0.1 mol/L Ca(NO3)2溶液中,PCE却不吸附于云母表面.但是,在低浓度的5 mmol/L Ca(NO3)2溶液中,PCE在云母表面建立厚度约40 (A)的牢固边界吸附层.二价Ca2+离子能桥接两PCE边界吸附层,而单价的K+离子不能.二价阳离子桥接吸附机理只能在有限的离子浓度范围内发生.     

基于多类超球支持向量机的铣削颤振预测方法

为了预测薄壁件铣削过程颤振的发生,提出了一种应用小波系数特征和多类超球支持向量机进行铣削颤振预报的方法.首先基于连续小波变换分别提取高、低频段铣削振动信号的特征,然后利用多类超球支持向量机进行稳定铣削状态、铣削颤振孕育状态、铣削颤振状态识别.为了简化支持向量机进行多类分类时所带来的计算复杂性,该算法使每一类样本都获得一个超球支持向量机,在特征空间中以测试样本与超球中心距离、超球半径作为决策函数来进行识别.实验表明,在铣削颤振识别系统中多类双核超球支持向量机与连续小波系数特征向量相结合具有良好的识别效果,颤振孕育预报正确率达98.0％.     

微构件力学性能测试装置设计

设计了一种能够同时实现施加交变载荷和拉伸的力学性能测试装置.介绍了测试装置的工作原理和系统组成:用于测量拉伸载荷的力传感器基于压阻效应且为双平行式柔性铰链结构,分辨率高达2 mN;施加交变载荷的振动模块由压电陶瓷和杠杆放大机构组成,最高可实现0.7 kHz的稳定输出.介绍了基于VB.NET软件平台开发的数据采集及运动控制系统,实现了动静平台的自动调平和拉伸测试功能.通过对比预施加交变载荷和直接拉伸的拉伸测试的重复实验,验证了设计装置的可行性与稳定性.     

铣刀磨损对铣削稳定性及表面位置误差的影响

为了分析刀具正常磨损后铣削颤振稳定域和表面位置误差,对刀具不同磨损状态下的切削力系数进行辨识,基于全离散法研究刀具正常磨损后铣削颤振稳定域和表面位置误差特性。发现当刀具正常磨损后,铣削系统的稳态临界切深呈现上升的趋势;随着工件表面洛氏硬度的提高,铣削系统稳态临界切深逐步下降,刀具正常磨损后临界切深与后刀面无磨损临界切深的差别逐步变小;在稳定域的局部会出现表面位置误差增加的情况。试验表明,该理论模型可以有效优化刀具正常磨损后的加工参数。