弹性磨具磨抛SKD11钢磨损抑制与参数优化研究

SKD11钢是一种用于军工设备导弹架关键零件的特殊难加工材料,其服役表面需达到镜面级粗糙度,该材料淬火后高硬度特性使传统磨抛方式费时费力。为实现工件表面高效磨抛加工,采用弹性磨具进行曲面磨抛加工实验,建立弹性磨具曲面磨抛模型,研究加工参数对材料去除率和磨具磨损的影响规律,利用田口法和灰色关联分析实现材料去除率、磨耗比和表面粗糙度的多目标参数优化,并通过实验验证优化参数可靠性。结果表明:设定切深和磨具转速是材料去除率和磨具磨损的主要影响参数,在保证磨具寿命前提下设定切深应小于0.3 mm,磨具转速低于9 000 r/min;优化参数组合为粒度#320,磨具转速3 000 r/min,设定切深0.3 mm,进给速度2 mm/min,优化后工件平均表面粗糙度Ra降至0.056μm,材料去除率提高2.6倍,磨具磨损有所改善。     

弹性磨具磨抛效率与曲面接触特征关系的研究

曲面精密磨抛加工中,由于弹性磨具与曲面接触特征的多样性,弹性磨具呈现不规律的磨损,磨抛效果差且废品率高。为了从理论上得到磨抛效率与接触特征的关系,以M300钢为研究对象,在分析微观磨抛接触特征的基础上建立了残留峰的数学模型,通过数学推导和实验确定了残留峰移除面积与影响磨削精度的主要因素的精确表达式,利用田口法确定各个因素对磨抛效果的影响程度和最佳参数组合,并通过实验验证了该参数组合的正确性。     

弹性磨具高效磨抛M300钢曲面的接触特征研究

硬质合金曲面磨抛过程中,影响因素较多且存在耦合,加工效率低,废品率高。为提高相对滞后的曲面光整技术,从理论上得到磨抛效率与接触特征的关系,以M300钢为研究对象,通过对弹性磨具的微观接触分析,建立残留峰数学模型,得到残留峰移除率与影响磨抛精度的主要因素的精确表达式,确定了各个因素对磨抛效果的影响程度和最佳参数组合,并验证了该参数组合的正确性,为硬质材料曲面超精磨抛提供了理论指导。     

叶片抛磨表面粗糙度优化预测模型及实验研究

抛磨作为提高叶片表面质量的最后一道工序,能够显著提高叶片表面完整性,表面粗糙度是衡量叶片抛磨后表面完整性最重要的技术指标。采用六自由度机器人+百叶轮弹性磨具对叶片进行抛磨加工,首先采用单因素实验法分析了影响叶片表面粗糙度的主要工艺参数,接着采用正交试验得出了叶片抛磨加工的优化工艺参数区间,最后采用非线性回归模型对表面粗糙度进行了预测。实验验证结果表明,影响叶片表面粗糙度的主要工艺参数依次为百叶轮目数、接触压缩量、抛磨循环次数和机器人进给速度,采用川崎RS20N机器人抛磨某型号精铸汽轮机叶片,优选区间为百叶轮目数（200～600）#之间,接触压缩量为（0.2～1.2）mm,抛磨循环次数为（2～4）次,进给速度为（0.1～0.4）mm/s,在优选工艺区间进行加工,表面粗糙度均低于0.4μm,预测模型和实际抛磨结果误差率低于10%,表明该预测模型能够为实现叶片抛磨工艺参数在线控制和调整提供理论依据。     

研磨中心上曲面自动磨抛的实验研究

硬质材料曲面工件的磨抛是超精加工中迫切需求的技术。目前自由曲面的磨抛仍采用手工完成,费时且效率低。磨抛需要高效率地去除曲面残留峰改善工件的粗糙度,同时还要保持曲面的形状精度。在类似加工中心(MC)的磨削中心(GC)上,采用参数表达的自动磨抛方式,对自由曲面进行了磨抛加工。结果表明,参数表达的自动磨抛可取用相同的刀具中心轨迹,仅仅去处残留峰的高度,而不改变曲面的形状精度,曲面工件的磨抛效果良好。     

机械磨具磨抛SKD-11钢结构的自动化磨削参数优化

针对以往使用的基于响应曲面法、基于修正Preston方程优化方法受到高温影响,参数优化结果不理想,为了解决该问题,提出了基于非支配排序遗传算法的机械磨具磨抛SKD-11钢结构的自动化磨削参数优化方法。选择SKD-11高铬合金钢为试材,采用干式顺磨工艺加工。采用YHMKS1320系列数控高速外圆磨床对工件进行试验,用JC05-PHR-10洛式硬度测试仪检测表面变质层的硬度值。用非支配排序遗传算法对磨削过程进行粗、精阶段的划分,剔除不符合实际的参数,建立粗、精阶段目标函数。选择模具直径、工件进给速度、径向进给量等参数作为优化指标,确定了模具的有效取值范围。从实验结果来看,这种方法的表面粗糙度较小,甚至有一些地方非常光滑。在低温、高温和常温条件下,优化参数与理想数据基本吻合,表明该方法的优化结果可靠。     

基于灰色关联分析的叶片砂带抛光参数优化

针对复杂曲面构件抛光过程中表面粗糙度的最小化与材料去除率的最大化等多目标优化问题,采用正交实验方法设计四因素三水平的钛合金试件数控砂带抛光实验;基于灰色关联分析将多目标优化问题转化为单目标优化问题,利用主成分分析法确定表面粗糙度和材料去除率对灰色关联度的影响权重;通过对实验数据的回归分析,建立灰色关联度与主要抛光工艺参数(砂带粒度、砂带线速度、工件进给速度和抛光深度)的二阶预测模型;基于各工艺参数对表面粗糙度、材料去除率和灰色关联度的影响规律进行分析,确定抛光工艺参数优化方案。利用响应曲面求解工艺参数优化问题并进行叶片抛光实验,结果表明:该优化方法获得的工艺参数组合可在满足表面粗糙度要求的基础上大幅度提高抛光材料去除率。     

抛磨工艺参数对表面粗糙度的影响研究

抛磨工艺参数对抛磨后工件表面粗糙度具有重要影响.为了探究机器人在抛磨作业中采用的工艺参数对表面粗糙度的具体影响效果,将机器人抛磨系统的接触力、旋转速度和进给速度3个工艺参数组合成不同的参数组合进行抛磨实验,利用极差分析法进行分析,得出了旋转速度、进给速度、接触力对表面粗糙度的影响依次减弱的结论.     

基于力觉伺服轨迹规划的磨抛工业机器人曲面跟踪控制研究

为进一步提升工业机器人磨抛自由曲面时的轨迹跟踪控制技术,设计一种自由曲面磨抛轨迹自动生成方法。生成工件的STL模型,利用Bezier三角曲面拟合方法得到工件的拟合曲面,基于螺旋式磨抛轨迹实现自由曲面轨迹规划;利用等参数法和轨迹偏置的方法生成全部的轨迹,根据曲线路径曲率的变化,自适应调节控制点的间距,避免了曲线偏置时的干涉问题;在工业机器人腕处安装6D力传感器,利用力/位置混合控制方法对工业机器人进行运动轨迹跟踪控制。通过实验平台测试,验证该方法能够有效地进行曲面跟踪控制。     

液体磁性磨具滑移效应对材料去除率的影响

滑移效应对液体磁性磨具孔光整加工的材料去除率有重要影响,它可能导致磁场强度较高区域的工件表面材料去除率较低,进而导致加工不一致,甚至导致加工堵塞,阻碍加工的进行,缩短设备的寿命。通过理论分析,建立了滑移模型及材料去除率模型。得到了滑移效应对材料去除率的影响规律:液体磁性磨具孔光整加工存在有效磁场强度区间;在该区间内,材料去除率随磁场强度的增大而增大;在该区间外,加工效率极低或不能进行加工。设计实验验证了所得结论。提出通过选用适当磁场并旋转工件角度的优化方法来达到较好加工效果的工艺改进。研究对液体磁性磨具孔光整加工技术的理论分析和工艺改进有较大意义。     

叶切面最大厚度数值计算与应用

以叶切面最大厚度的数值计算方法为基础,探讨叶切面最大厚度计算的计算机实现,介绍叶切面厚度数值计算法的应用实例.     

Natural frequencies of vibration of a class of solids composed of layers of isotropic materials

In a recent paper, the Ritz method with simple algebraic polynomials as trial functions was used to obtain an eigenvalue equation for the free vibration of a class of homogeneous solids with cavities. The method presented is here extended to the study of a class of non-homogeneous solids, in which each solid is composed of a number of isotropic layers with different material properties. The Cartesian coordinate system is used to describe the geometry of the solid which is modelled by means of a segment bounded by the yz, zx and xy orthogonal coordinate planes and by two curved surfaces which are defined by fairly general polynomial expressions in the coordinates x, y and z. The surface representing the interface between two material layers in the solid is also described by a polynomial expression in the coordinates x, y and z. In order to demonstrate the accuracy of the approach, natural frequencies are given for both a two- and three-layered spherical shell and for a homogeneous hollow cylinder, as computed using the present approach, and are compared with those obtained using an exact solution. Results are then given for a number of two- and three-layered cylinders and, to demonstrate the versatility of the approach, natural frequencies are given for a five-layered cantilevered beam with a central circular hole as well as for a number of composite solids of more general shape.     

盘丝极心偏对三爪自定心卡盘找标精度影响的分析

三爪自定心卡盘作为机床的主要附件,已有一百多年的发展历史,尽管目前随着数控技术的不断发展,越来越多地需求高速动力卡盘,但三爪自定心卡盘目前仍有一定的市场。 要保证卡盘可靠地夹紧工件,必须使其有可靠的夹持精度;要保持卡盘的精度,必须要严格控制各零部件公差及误差,如盘丝的极心偏。 　　极心偏是形成圆的渐开线的基圆圆心 (极心 )与盘丝内孔中心不同心所造成的偏差值。它对卡盘精度的影响分两种情况,一是卡爪夹持弧采用配磨,二是卡爪夹持弧采用单磨。本文主要探讨配磨时的影响。 　　卡爪夹持弧采用配磨,即每台卡盘整体…     

双丝杠驱动机构同步分析

介绍了双丝杠驱动机构工作原理,论述了双丝杠运动产生不同步的原因以及如何判定与解决同步问题。     

圆柱面素线的直线度公差带解析

详细分析了圆柱面素线的直线度公差带在新旧标准中定义和解释的区别，并从对圆柱面素线实际要素检测的角度，提出了推行新标准的实际意义。     

膨胀套导向机构的设计

通过分析膨胀套在实际使用产生滑移受阻现象、卡死现象原因的实质,并在分析产生问题原因的基础上提出了改进措施即：增加导向机构。     

广州地铁APM列车制动机理分析

根据广州市珠江新城旅客自动运输系统(APM)列车的运行特点,介绍APM列车制动系统的制动方式及其特点,分析APM列车动态制动和摩擦制动的工作机理及其区别和联系,阐明APM列车制动系统的电控制过程和气控制过程,从而为APM列车制动系统的维护和管理提供一定的依据.     

活塞销孔加工工艺的改进

我公司于８０年代末引进Aspera公司年产８０万台冰箱（冷柜）压缩机生产线及软件技术，在压缩机加工中，活塞销孔（如图１所示）的加工是难点之一。用镗床加工，质量一直难以达到要求，废品率很高。后来我们将Aspera公司的加工工艺即精镗后滚光改为精镗后用金刚石铰刀粗、精铰孔，由此解决了这个技术难题。（１）原意大利Aspera公司工艺简述其工艺流程为：钻６．５通孔→扩孔至７＋０．１→粗镗７．４７３＋０．０３６、圆柱度０．０１→精镗至７．９３５＋０．００６、圆柱度０．００２→滚光７．９３８＋０．００６、圆柱度０…     

磨粉机快辊轴承座加工工艺设计

设计了磨粉机快辊轴承座的加工工艺和具体的工装夹具.利用卧式加工中心加工磨粉机快辊轴承座,辅以能够高效快速夹紧的夹具,既可以保证加工精度,又能够提高加工效率.     

Development of sclerometric method of studying activation of parameters of damage and fracture of friction deformable surfaces

The article presents a brief review of the wear models based on the kinetic thermofluctuation approach. The materials were developed using SamGTU sclerometric programming software and a set of instruments developed at Samara Engineering University for assessing the parameters of kinetic thermoactivation for surface fracture deformed by friction. The first obtained results of assessments and the estimated prediction of wear resistance exemplified by tribocouple of the aircraft chassis are presented.