磁场辅助协同超声脉冲电化学复合光整加工研究

本文在超声脉冲电化学光整加工的基础上,提出磁场辅助协同超声脉冲电化学复合光整加工技术。首先,探讨磁场辅助协同超声脉冲电化学光整加工机理,研究表明,磁场促进超声脉冲电化学加工,降低了脉冲电化学反应过程中的浓差极化,提高了脉冲电化学反应的速率,促使带电离子的运动复杂化,同时磁场能够聚焦带电离子,促进带电离子向前运动,提高电化学反应的效率和均匀性。然后,进行超声研磨加工、超声脉冲电化学加工和磁场辅助协同超声脉冲电化学加工钢实验,实验结果表明,磁场辅助协同超声脉冲电化学复合加工的速度大于超声脉冲电化学加工和超声研磨加工速度,磁场促进了工具—工件电极间的电化学反应速度,提高了光整加工效率;磁场促进了电化学反应的均匀性,提高了光整加工质量。     

脉冲电化学光整加工极间间隙的研究与建模

脉冲电化学光整加工(PECF)工艺是一种新型的光整加工技术,具有加工效率高,成本低,表面质量好等优点.极间间隙是对脉冲电化学光整加工具有重要影响的工艺参数,保持极小的极间间隙加工,可以提高工件的表面光泽度以及加工的尺寸精度.通过模拟计算分析极间间隙过程,建立了最小间隙数学模型.     

脉冲电化学光整加工机理及其应用

提出了脉冲电化学光整加工新概念 ,分析了脉冲电化学光整加工机理 ,确定了应用脉冲电源、非线性电解液、高频窄脉宽技术的光整加工工艺方案。通过工艺试验和实际应用验证了工艺方案的可行性和优越性。     

成型轧辊表面的脉冲电化学光整加工技术研究

针对成型轧辊表面光整加工的需要,将脉冲电化学光整加工技术与数控技术相结合,开发了成型轧辊脉冲电化学光整加工工艺及设备.介绍了装置的构成,以及影响光整效果的主要工艺因素.     

脉冲电化学机械光整加工工艺的基础研究

着重介绍了脉冲电化学机械光整加工工艺的特点,光整加工原理;通过实验验证了这种光整加工工艺与电化学机械光整加工工艺相比,有着高效、高表面质量的优点;分析了脉冲电化学机械光整加工工艺的机理;对这种光整加工工艺目前存在的问题及发展前景进行了探讨。     

脉冲电化学机械光整加工工艺的基础研究

着重介绍了脉冲电化学机械光整加工工艺的特点,光整加工原理;通过实验验证了这种光整加工工艺与电化学机械光整加工工艺相比,有着高效、高表面质量的优点;分析了脉冲电化学机械光整加工工艺的机理;对这种光整加工工艺目前存在的问题及发展前景进行了探讨。     

脉冲电化学光整加工工艺参数数据库设计

利用数据库技术建立了脉冲电化学光整加工表面质量参数与各主要工艺参量之间的复杂非线性关系,总结了脉冲电化学光整加工的基本工艺规律,为实现脉冲电化学光整加工的自动化控制做好铺垫。     

脉冲电化学光整加工的机理及影响因素

论述脉冲电化学光整加工特点，研究脉冲电化学光整加工机理，根据光整加工原理进行实验设计。根据实验得到的优选数据进行加工，有效地降低了表现粗糙度3－5级，达到了光整加工目的。结合实验从理论上分析了影响脉冲电化学光整加工的加工间隙、脉冲电流、流场、电解液的压力和流速以及其它工艺参数等因素。     

脉冲电化学及脉冲电化学机械光整加工工艺

介绍了脉冲电化学光整加工及脉冲电化学机械光整加工原理和工艺特点,分析了电化学加工表面和机械加工表面的微观几何形貌对零件的机械性能和使用寿命的影响,表明电化学加工表面的优越性,并对其精度特性进行了分析.     

一种可用于脉冲电化学光整加工的电解液伏安特性实验研究

对脉冲电化学光整加工(PEFM)中所采用的一种电解液的伏安特性进行了实验研究.介绍了光整加工的阳极过程,并且分析了加工间隙和电源脉冲频率对电解液的伏安特性的影响.     

齿轮的脉冲电化学光整加工数控分度系统设计

根据成型阴极脉冲电化学齿轮表面光整加工原理,设计了工装和分度数控系统。针对该系统的特点进行了误差分析,提出误差补偿措施。在此控制系统和优化的工艺参数下,采用宽度为5 mm的工具阴极,可在5 min内把模数3、齿数33、齿宽15 mm和齿面硬度HRC50~HRC55的直齿轮齿面粗糙度Ra值从1.6μm降至0.1μm以下,齿面的表面反射率ρ(λ)由30%提高到80%~90%。     

Mathematical modeling for finishing tooth surfaces of spiral bevel gears using pulse electrochemical dissolution

Gears with a complex curve tooth, such as spiral bevel and hypoid gears, lack an ideal technique for the final finishing process. Pulse electrochemical finishing (PECF) is considered a promising method for surface finishing due to its micro-removal characteristics. A PECF system for spiral bevel gear (SBG) is established according to the generation of SBG tooth surfaces. An SBG (module, 12?mm; number of teeth, 38) is selected as the processing test piece, and mathematical models are developed for analyzing the characteristics of PECF. The influence of the experimental variables, including applied voltage, interelectrode gap, and finishing time, on the total removal thickness and surface roughness is discussed. The calculated values are found to be approximately consistent with the experimental values. The other parameters, including the concentration of electrolyte, tool rotational speed, flow rate of electrolyte, and pulse period, are also studied. Results show that the roughness of the SBG tooth surface is reduced from Rz 7.13 to 4.32???m. The precision of the SBG is also improved.     

三种柔性蒙皮支撑结构的力学特性

理论推导了U型、V型和梯形3种柔性蒙皮支撑结构面内横向无量纲化弹性模量与其平面几何参数(壁厚系数t、高度系数h、形状系数k)之间的关系:其等效弹性模量随t增大而增大,随h增大而减小,随k增大而减小。采用ANSYS软件进行了有限元模拟并通过实验对其面内力学特性进行验证。同样参数条件下,3种结构面内横向刚度从大到小依次为V型、U型和梯形。说明梯形结构具有更强的变形能力,产生同样的变形需要的能量最小。对3种结构的面法向刚度进行了有限元仿真和实验比较,其面法向刚度随几何参数的变化规律与面内等效弹性模量相似;在相同等效面法向气动载荷作用下,3种结构面法向位移大小依次为梯形、U型和V型。对3种结构拉伸前后不同载荷作用下的面法向最大位移进行实验测量,发现面法向刚度在拉伸后都有较大提升,在产生相同的面法向位移情况下,承受的压强平均提高了30%~60%。     

改进Yolo V3算法在工件缺陷检测中的应用

为快速、准确地检测工业生产中工件表面产生的缺陷,提出了一种基于Yolo V3的工件表面缺陷检测方法。该方法以DarkNet卷积模型作为特征提取网络,通过引入数据增强方法防止产生过拟合现象,并针对工件表面缺陷形状单一、缺陷尺寸普遍偏小的特点改进了Yolo V3网络的特征融合方式,减少了冗余候选框的数量,提升了算法性能。以环形工件作为检测对象搭建了实验平台。实验结果表明,所提方法能克服人工提取特征的局限性,检测精度和检测速度均满足实际生产要求。     

圆锥滚子超精研导辊的精确辊形及其磨削分析

确定了圆锥滚子超精研导辊的精确辊形,并进行了数值分析,结果表明,辊形锥角对滚子锥角最敏感,对接触角较敏感,对滚子直径不敏感;辊形凹度对滚子锥角较敏感,对接触角和滚子直径均不敏感。提出了导辊磨削辊形表达式并进行了数值分析,分析表明砂轮半锥角和砂轮架垂直摆角是两个关键参数,对其合理取值可实现辊形精确磨削;给出的分析实例中,在0.1μm精度范围,内磨削辊形与精确辊形相同。     

磁极开槽形状和尺寸对磁场分布和磁粒光整加工能力影响的研究

通过数值模拟和实验,研究磁极不同开槽方式和开槽尺寸对加工区磁场分布、磁粒受和和加工效率的影响。结果表明,磁极表面开矩形槽比开Ｖ形槽和漏斗形槽可以得到有利的磁场分布。开矩形槽时,槽与齿宽度之比在１：１时,可以取得较高的加工效率和较低的表面粗糙度。槽与齿宽度之比太小时,磁粒运动所需的驱动力不足,但太小时,磁粒对工件的压力减小,这两种情况都不利于加工效率和加工质量的提高。     

A method for the evaluation of the change in volume of retrieved acetabular cups

Studies on retrieved hip prostheses are currently performed in order to assess the wear mechanisms and the overall wear rate of such artificial joints. Several reported studies on the survival of artificial hips have been based on the measurement of the amount of worn material directly on retrieved acetabular cups. The estimation of the change in volume, V, of the cup cavity is particularly difficult in the case of slight wear due to several factors of which the most critical is the lack of information on the unworn geometry of the cup. This paper presents a new measuring technique, which is described in detail and has been applied to estimate the wear of 65 acetabular cups harvested from revised hip arthroplasty. The coordinate data of several points on the articular surface are sampled using a coordinate measuring machine (CMM). The value of V is calculated mathematically from the measurements by using the hypothesis that the actual shape of both slightly worn and highly worn surfaces has a small departure from a truly spherical shape. The wear volume is estimated with reasonable accuracy mainly on those cups showing penetration depths greater than 0.2 mm, corresponding to an amount of wear greater than 100 mm3 for a 32 mm cup. The uncertainty in the results is estimated for each cup. The repeatability of the technique is studied for a case showing very slight wear. The advantages, disadvantages and limitations of the method are presented and discussed.     

碟形金属波纹管的轴向刚度研究

采用有限元软件ANSYS对碟形金属波纹管的轴向刚度进行了非线性分析，并进行了轴向刚度试验，将试验结果、有限元分析结果与曲梁简化模型推导出的刚度计算公式，以及原有焊接波纹管的刚度计算公式进行了对比，结合U形波纹管轴向刚度的计算结果，验证了有限元和曲梁简化公式的正确性，具有一定的工程应用价值。     

一种骨架线驱动的产品曲面变形设计方法

针对复杂产品外形设计中一类由骨架线驱动的曲面变形设计问题,提出基于变分原理和扩散效应控制目标曲面变形的设计方法。通过提取决定产品外形曲面几何特征的骨架线(如脊线、谷线),按照给定的约束条件控制曲面骨架线的几何变形,以变形后的骨架线为几何约束条件控制曲面形状的变化趋势,从而实现产品形状变形设计。此外,利用该方法可以提取原曲面拉普拉斯微分坐标表示的曲面细节,保持曲面变形过程中几何细节特征基本不变。产品曲面变形实例验证了方法的有效性。