砂布轮柔性抛光力影响参数敏感性分析

砂布轮有较大柔性,可用于复杂曲面抛光。为了掌握砂布轮抛光工艺参数对抛光力的影响规律,提高抛光质量,设计了四因素三水平正交试验,利用试验结果建立了抛光力预测模型,验证了模型的显著性;分析了影响参数的敏感性,结果表明:抛光力对砂布轮初始半径变化最敏感,对压缩量变化敏感程度次之,对粒度变化敏感程度一般,对转速最不敏感;抛光试验表明通过对敏感参数的控制可以实现理想的抛光效果。     

砂布轮抛光对工件表面质量的影响研究

针对航空起落架加工中人工抛光的一些不确定因素(工件材料不易控制、抛光不均匀等),该研究利用柔性砂布轮分别对航空起落架常用材料300M钢和A-100钢进行正交抛光试验,从抛光深度、抛光时间和粒度等方面分析了人工抛光时柔性砂布轮对工件表面质量(表面粗糙度和残余应力)的影响规律;并通过极差分析法分析出人工抛光参数的影响趋势,...     

砂布轮抛光叶片表面粗糙度预测与参数优化

为降低航空发动机叶片表面粗糙度,提高叶片表面完整性和力学性能,分析了砂布轮柔性抛光工艺参数;通过单因素试验分析了砂布轮抛光工艺参数对表面粗糙度的影响规律,并确定了抛光工艺参数的优化范围;利用正交中心组合试验结果和多元二次回归方法建立了粗糙度预测模型,采用方差分析和参差分析验证了预测模型的显著性;利用预测模型得到了每个因素的优化水平,建立了工艺参数的响应面;通过响应面获得了优化的工艺参数;最后,用优化的抛光工艺参数进行叶片抛光试验,结果证明所建立的预测模型和优化的工艺参数能够显著提高叶片抛光表面质量。     

砂布轮柔性抛光表面完整性关键表征参数研究

航空发动机叶片表面完整性严重影响叶片疲劳强度和服役寿命.为掌握砂布轮柔性抛光叶片表面完整性关键表征参数,基于"数控机床+柔性磨头+弹性磨具(砂布轮)"的抛光工艺装备开展了TC4叶片抛光试验和表面完整性检测,对比了抛光前后表面完整性各项表征参数变化,分析了变化机理,结果表明:砂布轮柔性抛光对叶片表面粗糙度、表面微观形貌、表面残余应力、表面显微硬度有明显改善,对深度方向残余应力、深度方向显微硬度、微观组织没有影响.研究结果为砂布轮抛光表面完整性控制提供了依据.     

砂布轮柔性抛光表面完整性关键表征参数研究

航空发动机叶片表面完整性严重影响叶片疲劳强度和服役寿命.为掌握砂布轮柔性抛光叶片表面完整性关键表征参数,基于"数控机床+柔性磨头+弹性磨具(砂布轮)"的抛光工艺装备开展了TC4叶片抛光试验和表面完整性检测,对比了抛光前后表面完整性各项表征参数变化,分析了变化机理,结果表明:砂布轮柔性抛光对叶片表面粗糙度、表面微观形貌、表面残余应力、表面显微硬度有明显改善,对深度方向残余应力、深度方向显微硬度、微观组织没有影响.研究结果为砂布轮抛光表面完整性控制提供了依据.     

金刚砂布轮的动平衡

在任何工艺生产过程中,选用的生产设备总是希望设备的生产能力大、产品质量高、成本低、成品率高、劳动强度小、经济效益好。我们在设计自行车车把横管研磨自动线时,采用金刚砂布轮代替硬布轮。这样,既可提高车把横管的光洁度和产量、降低成本、减轻工人劳动强度、改善劳动环境和条件,又能达到高的经济效益。     

砂布轮抛光工艺参数对TC4材料切除深度影响规律研究

铣削成型的航空发动机整体叶盘,其叶片型面为空间自由曲面,曲率变化大,严重制约了抛光表面质量均匀一致性.为掌握砂布轮柔性抛光工艺参数对材料切除深度影响规律,基于"数控机床+柔性磨头+弹性磨具(砂布轮)"的抛光工艺装备,开展了TC4试件单因素抛光试验,分析了工艺参数对材料切除深度的影响规律,开展正交试验建立了材料切除深度预测模型;计算了材料切除深度对工艺参数相对灵敏度,结果表明材料切除深度对压缩量最敏感,对转速比较敏感,对进给速度敏感度一般,对粒度敏感度最小;最后开展了抛光实验,结果表明实际测量切除轮廓和预测轮廓基本一致,证明了预测模型是可靠的,能用于材料切除深度预测,为提高抛光表面质量一致性提供依据.     

GH4169叶片表面粗糙度和残余应力的砂布轮抛光工艺参数区间优选

为获得理想的GH4169抛光表面粗糙度和表面残余应力,提出了面向多目标的抛光工艺参数优选区间划分方法,设计了五因素三水平抛光正交试验;根据试验结果标准差计算了工艺参数对各优化目标影响的权重系数,并将多优化目标变换为综合优化目标;通过趋势图分析了各个优化目标随工艺参数增大的变化机理及趋势;按照所提方法确定了工艺参数优选区...     

机器人柔性抛光机床的力控制系统的建模与辨识

机器人柔性抛光系统中,力控制系统是重要的组成部分.力控制系统对抛光加工性能有重要的影响,直接关系着抛光质量.该力控制系统实际上是一个闭环的交流伺服系统,对力控制系统的建模为抛光系统的动态和静态性能分析提供了理论基础.     

百叶轮抛光航空发动机叶片残余应力建模

为了建立抛光后表面残余应力的数学模型,通过实验测量了百叶轮抛光航空发动机叶片过程的抛光力和抛光温度,并根据抛光力的持续时间求得接触弧长.考虑机械效应、热效应和力热耦合效应,建立了该抛光过程中的表面残余应力模型.模型系数表明,抛光力会导致工件表面产生残余压应力,热效应和力热耦合效应均会导致残余拉应力.通过实验验证了模型的...     

动磁场磁流变效应抛光垫抛光力特性试验研究

基于动磁场磁流变效应抛光方法,采用微型压电式传感器测试分析动磁场磁流变效应抛光垫法向抛光力特性,研究磁极转速、加工间隙、工件运动方式对动磁场磁流变效应抛光力的影响。结果表明,动磁场磁流变效应平面抛光法向力在抛光垫中心区域最大,pv值在抛光垫的半径6 mm处最大;相对静磁场,在磁极转动的动磁场作用下磁流变抛光力和扭矩呈现大幅度波动的动态行为;动磁场磁流变效应抛光力受到磁极转速影响,大于15 r/min开始产生动磁场,在试验所测得的范围内,磁极转速30 r/min左右有最好效果;工件运动方式是影响磁流变抛光作用力的因素,当工件沿抛光盘径向往复偏摆时扭矩剧烈变化,沿抛光盘法向运动加工间隙减小时抛光法向力会瞬间急剧增大,最大峰值达到稳态值的25倍。     

诱导轮的逆向建模和数控加工研究

针对某缺少原始数据及设计图纸的诱导轮加工,采用逆向反求技术实现其仿制加工的方法。首先采用三坐标测量仪对该诱导轮的基本外形设计参数进行数据点的采集,并对采集的数据进行修复和还原。然后根据采集的点云数据利用UG软件分别对其进行参数化建模,刀轨文件以及NC代码的生成。并通过MAZAK车铣复合加工机床IT100进行了实际加工验证。该方法加工的零件不仅完全满足实际要求、操作方便,而且提高了生产效率,降低了生产成本。同时也为其他类似零件的加工制造以及对已有零件进行技术消化、吸收和改进提供借鉴方法。     

大尺寸圆柱滚子力流变抛光试验

为提升大尺寸圆柱滚子抛光加工的表面质量,对其表面进行力流变抛光试验,利用力流变抛光液在高剪切速率下的剪切增稠特性形成贴合滚子表面的“柔性固着磨具”,对滚子表面进行柔性抛光,通过分析抛光槽转速、磨粒浓度和磨粒平均粒径对工件表面粗糙度的影响优选试验参数。结果表明:磨粒Al₂O₃平均粒径为4.5μm,磨粒质量分数为15%,抛光槽转速为65 r/min,工件倾斜角度为10°,力流变抛光90 min的条件下,圆柱滚子滚动面的平均表面粗糙度值由初始的(128.7±2.5)nm降低至(9.8±1.1)nm,端面的平均表面粗糙度值由初始的(134.5±2.7)nm降低至(9.4±1.3)nm,验证了力流变抛光可以有效提高大尺寸圆柱滚子的表面质量。     

模具曲面抛光时表面去除的建模与试验研究

提出用表面去除廓形来描述模具表面在垂直于抛光轨迹方向的抛光去除量。在假设抛光工具与模具自由曲面的接触服从椭圆赫兹接触的前提下,利用提出的抛光去除系数推导了表面去除廓形的理论方程。仿真和试验结果揭示了抛光表面去除的规律,验证了表面去除廓形的理论模型。     

基于修正Preston方程的百页轮抛光材料去除深度建模

由于百页轮具有一定的柔性,故实际材料去除深度与名义抛光深度不一致,直接影响抛光效率及表面质量的控制。基于Hertz弹性接触理论建立了抛光接触区抛光压力和切削速度分布函数,并依据修正的Preston方程建立了材料去除深度模型,据此确定了影响材料去除深度的关键抛光工艺参数(磨粒粒度、主轴转速、百页轮变形量和进给速度),获得了百页轮抛光接触区的材料去除深度分布规律和关键抛光工艺参数对材料去除深度的影响规律。最后,通过模拟仿真和抛光实验验证了所建模型和影响规律的正确性,结果表明,该模型可以较好地预测百页轮柔性抛光的材料去除深度。     

小型非球面数控抛光的计算机控制技术分析

随着经济的快速发展和科技的进步,计算机技术已经广泛应用于社会生产的各个行业,利用计算机控制抛光的方法对小型非球面进行数控抛光控制,通过计算模拟结果,得出研制的小型非球面光学元件有良好的精度,计算机控制技术能有效的提高小型非球面光学元件的生产效率,对企业生产有十分重要的意义。     

铣削力预测的无传感器建模试验分析

铣削力的预测是加工过程中的重要辅助手段,但由于其影响因素较多,建立准确的预测模型有一定的难度。现利用神经网络将加工信息合成来建立相应的预测模型,可以在没有传感器的条件下为加工预测铣削力提供依据和参考,并可以加强监测系统的可靠性。     

移动抛光自由曲面材料去除的理论建模与试验研究

针对计算机控制抛光加工中自由曲面零件精确修形的需求,研究抛光盘移动抛光时材料去除廓形的特点,重点对轨迹过渡区域的材料去除进行建模。运用对单位轨迹长度材料去除率在接触区域内沿着抛光轨迹积分的方法,求解垂直于抛光轨迹的材料去除廓形。对直线轨迹和圆弧轨迹在过渡转角垂直平分线上的材料去除进行分类讨论,在此基础上对轨迹过渡区域抛光去除廓形进行计算,并通过试验对模型进行验证。研究结果表明,移动抛光时轨迹过渡区域材料去除不均匀,抛光轨迹半径和过渡圆弧角度均对材料去除廓形有影响。将理论与试验相结合,揭示了抛光轨迹对材料去除廓形的影响,对抛光工艺参数设计和轨迹规划有一定的指导意义。     

集群磁流变效应平面抛光力特性试验研究

集群磁流变平面抛光加工硬脆材料可以高效率获得纳米/亚纳米级表面粗糙度,其中集群磁流变效应抛光垫对加工表面的作用力(抛光力)是材料去除的关键因素,搭建了集群磁流变平面抛光三向测力平台,对模拟的集群磁流变抛光加工过程抛光力(切向力F_t和法向力F_n)进行了系统试验研究。结果表明,2'单晶硅片试验条件下集群磁流变平面抛光切向力Ft最大达到32.25 N、法向力Fn最大达到62.35 N、F_t/F_n值为0.46~0.77;对抛光力影响最大的工艺参数是磁场强度和加工间隙,其次是羰基铁粉与磨料质量分数、磁流变液流量、抛光盘转速,工件摆幅与速率影响最小。集群磁流变平面抛光力大小以及Ft/Fn值随着工件材料硬度的增大而增大,具有低正压力高剪切力特征,有利于提高硬脆材料的超光滑平坦化抛光加工效果。