双轴桨叶式干燥机气固两相流的数值模拟

针对双轴桨叶式干燥机凭经验和反复试验确定操作参数而导致的试验周期长、生产成本高、干燥效果不理想的问题,通过建立双轴桨叶式干燥机CFD模型,对双轴桨叶式干燥机气固两相流的数值模拟开展研究。揭示了双轴桨叶式干燥机气固两相流的流场和温度场的分布规律,探究了桨叶轴转速和蒸汽温度对出料口物料含水率的影响,研究结果为双轴桨叶式干燥机的结构优化及操作参数的合理选择提供重要的理论参考。     

整体叶轮五轴侧铣刀位优化新算法与误差分析

为提高整体叶轮数控侧铣加工的精度和效率,分析厂锥形球头铣刀包络面与刀轴轨迹面之间的关系,提出了一种不可展直纹曲面五轴数控侧铣刀位优化的新算法.该算法首先利用两点偏置法确定圆柱刀初始刀位,然后通过刀轴旋转半锥角得到锥刀初始刀位,最后以刀具包络面与设计曲面间的极差最小为优化目标.采用刀轴上三点优化初始刀位.针对锥刀侧铣加工编程误差计算复杂问题,建立了一种编程误差计算新方法,并成功应用于整体叶轮的锥刀编程误差计算.通过数控加工仿真实例、实际加工试验和编程误差综合对比分析证明,所建立的刀位计算优化新算法正确有效,可显著减小编程误差.     

基于等距曲面的弧面凸轮单侧面数控加工刀位优化算法

针对弧面凸轮廓面的多轴数控加工,在分析现有各种加工工艺方法,尤其是分析单侧面加工方法存在的不足的基础上,围绕减小加工得到的实际廓面与理论设计廓面的极差,提出一种以刀轴轨迹面与凸轮廓面等距曲面的极差最小为优化目标的弧面凸轮单侧面数控加工刀位数据计算的优化算法.所建立的刀位优化算法综合了不可展直纹面侧铣加工的两点偏置算法和三点偏置算法的优点.通过实例对各种单侧面刀轨规划算法进行加工误差综合对比分析,结果表明所建立的刀位计算优化算法正确有效,可显著减小编程误差,为进一步提高弧面凸轮单侧面加工精度和完善加工工艺奠定了扎实的理论基础.     

基于改进最佳极限偏差法的弧面凸轮机构公差分配研究

基于空间啮合理论推导了含误差的弧面凸轮机构啮合方程,采用微分分析法推导了影响弧面凸轮机构运动精度的各误差因素的影响系数表达式。结合各误差影响系数,探讨了弧面凸轮机构的简易公差分配法,然后综合考虑加工成本、尺寸因素、装配性能等工程实际,提出了弧面凸轮机构改进最佳极限偏差公差分配法。用这两种方法对某型弧面凸轮机构进行了公差分配,结果表明采用改进最佳极限偏差法更为合理。对弧面凸轮机构的公差分配进行了有益的探索,同时也为其他空间共轭传动机构的公差分配提供了一定的借鉴。     

弧面凸轮自适应数控编程算法与进给速度控制

提出了一种基于进给速度恒定和控制弓高误差的弧面凸轮自适应数控编程算法.具体依据数据采样插补的时间分割基本思想,在控制加工精度的条件下,将刀心轨迹离散为若干直线段的同时,确保相邻线段间的进给速度基本恒定.另外,分析了其刀心进给速度与编程进给速度的关系,推导出编程进给速度的计算公式.实例表明,这种方法既可弥补目前数控系统缺乏弧面凸轮直接插补指令的不足,又能进一步提高弧面凸轮的加工精度.     

中心蜗杆范成法数控加工廓面误差综合研究

为了探究数控机床各轴运动误差以及刀具磨损误差等多项原始误差对中心蜗杆廓面加工精度的影响规律,以多体系统误差建模理论和空间机构的共啮合原理为基础,推导了包含原始误差的中心蜗杆廓面方程。利用牛顿迭代法计算得到了中心蜗杆理论廓面与误差廓面之间的法向误差,定量分析了各项原始误差与综合误差对中心蜗杆廓面精度的影响程度。主要的研究结论有效揭示和预测了各项误差对中心蜗杆廓面法向误差的影响规律,为实现数控机床加工误差补偿与中心蜗杆的精密制造提供了理论依据。     

刀片表面粗糙度对工件表面残余应力分布影响的分析

目的探究硬质合金刀片表面粗糙度对加工工件表面残余应力分布的影响。方法首先通过Advant Edge FEM软件建立斜角三维切削模型,得出刀-屑间的摩擦模型。然后采用化学机械抛光方法对硬质合金刀片表面进行预处理,制备不同表面粗糙度的硬质合金刀片,通过对不同表面粗糙度的刀片进行四因素四水平的正交切削实验获得切削力,结合切削力的实验结果及刀-屑之间的摩擦模型,获得刀-屑间的摩擦系数,基于Advant Edge FEM对切削残余应力进行模拟仿真。最后,结合实验对仿真模型的合理性进行验证。结果采用表面粗糙度为0.02、0.04、0.08、0.2μm的硬质合金刀片切削45钢时,工件表面的最大残余应力分别为621.51、655.46、654.69、687.29 MPa。采用表面粗糙度为0.02μm的硬质合金刀片切削与采用表面粗糙度为0.2μm的硬质合金刀片切削相比,工件表面的最大残余应力减小了10.58%。结论硬质合金刀片的表面粗糙度越小,切削工件表面的残余应力越小。     

不同磨料对硬质合金刀片化学机械抛光的影响

为了提高硬质合金刀片前刀面化学机械抛光(CMP)的材料去除率和表面质量,采用6种不同硬度磨料(金刚石、碳化硼、碳化硅、氧化铝、氧化锆、氧化硅)对硬质合金刀片CMP加工,采用表面粗糙度测量仪和超景深三维显微系统观察抛光前后刀片的表面形貌,探讨硬质合金刀具CMP材料去除机制。实验结果表明:碳化硼磨料因粒径分散性大,造成硬质合金刀片表面划痕较多;低硬度的氧化硅、氧化锆、碳化硅磨料只能去除硬质合金刀片表面局部划痕区域;接近硬质合金刀片硬度的氧化铝磨料,可获得较好的表面质量;硬度最大的金刚石磨料在CMP加工时,在硬质合金刀片表面上产生机械应力,促进化学反应,获得比其他磨料更高的材料去除率和更好的表面质量。因此,在硬质合金刀片粗加工时可以选用氧化铝磨料,精加工时选用金刚石磨料。     

基于误差建模的弧面凸轮机构运动精度影响因素的分析与研究

分析影响弧面凸轮机构运动精度的几种误差因素,建立了含误差的弧面凸轮机构啮合的数学模型。采用微分精度分析法求得各误差因素对弧面凸轮机构运动精度的影响系数表达式,通过实例分析了各运动精度影响系数随弧面凸轮转角的变化规律。分析表明:各误差因素对弧面凸轮机构运动精度的影响相同,滚子半径误差对其运动精度的影响最大,轴交角误差对其运动精度的影响最小,啮合点位置对其运动精度的影响最不稳定,各影响系数与弧面凸轮机构基本结构尺寸因素相关。