基于灰色关联理论的空冷辅助车削钛合金端面的工艺参数优化

以TC4钛合金棒料为试验对象,以数控车床作为试验平台,对空冷辅助车削钛合金端面的切削速度、背吃刀量、进给量等主要工艺参数进行正交试验研究。采用灰色关联分析法,对工件表面粗糙度、刀具磨损量以及工件表面硬度等工艺目标进行综合评价,使多工艺目标转化为单一考察指标,得到了最佳的工艺优化组合方案,并提高了试验效率。研究结果证明:用灰色关联分析法优化后的工艺参数能够有效降低工件表面粗糙度,减少刀具磨损,使工件硬度更符合切削要求。     

超声雾化辅助切削钛合金的表面质量和刀具磨损

为了减轻钛合金干式切削时的刀具磨损,提高试件表面质量,提出了一种水基切削液超声雾化辅助切削的方法.首先,以TC4钛合金为切削对象,进行了钛合金干式切削试验.然后,以纳米级水溶性油基切削液与去离子水混合后形成的乳化液为雾化介质,由超声雾化器转化为微小液滴并作用于刀工界面,进行了超声雾化辅助切削试验.最后,对比分析了超声雾化辅助前后,TC4工件表面粗糙度、刀具磨损、元素扩散和切屑形貌等情况.实验结果表明:与干式切削相比,超声雾化辅助切削后的钛合金表面粗糙度降低47.6％、后刀面刀具磨损值最大降低36μm、刀具表面Ti、O元素含量分别从78.72％、6.32％减少到75.49％、1.85％.     

大气常压等离子弧清洗的能量耦合作用有限元分析

大气压等离子弧清洗是一种新型的表面预处理清洗技术,了解等离子弧与工件间的能量耦合作用是研究大气压等离子弧清洗技术的关键。通过建立有限元模型,并对分析结果进行回归计算,得到了界面清洗力和界面清洗温度的经验公式,进一步揭示了等离子弧功率,基板厚度和清洗速度等主要参数对能量耦合的影响,并对回归分析结果进行了验证。结果表明:等离子弧输出功率与清洗速度的相互作用对界面清洗力和界面温度影响最大,其中,等离子弧输出功率对界面清洁力和界面温度的影响最大,清洗速度次之,基板厚度对它们的影响最小。     

基于响应曲面法的钛合金干式车削工艺参数优化

为了提高钛合金干式车削加工质量，采用响应曲面法对主要车削工艺参数进行了优化，以工件表面粗糙度Ra和刀具磨损量VC作为评价指标，设计了切削速度、背吃刀量和进给量三因素的Box Behnken实验模型。利用方差和拟合残差概率分布分析三因素的显著性及交互作用，并结合实验检验所建表面粗糙度和刀具磨损二阶响应预测模型的有效性。响应曲面法优化后的最佳工艺参数为：切削速度20 m/min、背吃刀量0.178 8 mm、进给量0.1 mm/r，此时得到的表面粗糙度和刀具磨损量为1.031 μm和155.6 μm，与预测值的误差分别为：9.93%和1.58%。结果表明：基于响应曲面法的钛合金干式车削表面粗糙度和刀具磨损量预测模型准确有效。     

循环球式电动助力转向系统回正控制建模及仿真分析

针对汽车低速行驶时转向回正不足而高速行驶时回正超调震荡的问题,在分析了循环球式电动助力转向系统的数学模型、线性二自由度汽车模型及回正模型的基础上,设计了基于粒子群算法的回正控制策略。利用Matlab/Simulink建立了其仿真模型,在低、高速情况下,分别对无回正控制、常规PID回正控制和基于粒子群算法的回正控制下的转向盘转角响应和汽车横摆角速度响应进行了比较。仿真结果表明:无论是在低速还是高速情况下,所设计的基于粒子群算法的回正控制策略都能使方向盘准确、快速回到中间位置,电动助力转向系统的稳定性也得到了提高,设计的回正控制策略行之有效。