基于铣削系统动力学响应的球头铣刀铣削表面形貌建模

基于系统动力学响应完成弱刚度球头铣刀铣削系统中铣削表面形貌建模,对于提高表面质量具有重要的理论价值。为此,借助齐次坐标变换原理建立球头铣刀刀齿的运动学轨迹,按照机械建模法提出铣削力的求解方法,根据再生振动理论建立柔性刀具-柔性工件铣削系统的动力学模型,基于全离散法提出考虑变时滞效应的工艺系统动态位移求解方法,并采用线性插值法修正刀齿运动轨迹;综合Z-MAP法和数值法提出球头铣刀铣削表面形貌仿真方法,在完成加工轨迹驱动的表面形貌几何仿真的基础上,实现考虑振动诱导下工艺系统动态位移的表面形貌物理仿真;以硬质合金球头铣刀铣削7050-T6进行验证性实验。实验和仿真结果具有较高的一致性,表明该仿真方法是有效的,可以为实际加工参数的选择和优化提供理论依据。     

巡航导弹仿真应用中的地形匹配

巡航导弹飞行模拟实时仿真系统以VC 为开发平台,VEGA视景仿真软件作仿真引擎,选用MultiGen Creator建立导弹实体仿真模型及场景地形模型库,同时将场景数据库地形数据转换成vrml格式供主控制模块调用地形匹配算法.仿真应用中,将地形表面三角离散化形成仿真场景模型,利用地形模型的高程数据,动态改变仿真循环中巡航导弹的方位、姿态等特征,模拟实现巡航导弹飞行过程中的地形匹配.     

基于混合控制的磁悬浮运转装置设计

基于混合控制的磁悬浮运转装置系统,将小车运动的连续动态行为和工控机的离散控制行为集于统一混合模型中,采用分层框架控制结构,通过工控机控制小车运行状态.系统运行时,工控机接收轨道上的光栅传感器信号,并将其发送到驱动装置中对应的直线电机,通过变频器输出电压与频率控制小车的运行状态.同时通过光栅传感器可得出小车的运行速度.由此,可全面了解离散和连续行为的相互作用,实现更佳控制.     

TC4切削动态特性及粗糙度形成动力学机理研究

为提高钛合金切削表面质量,通过动力学建模及试验研究,探索钛合金切削加工系统的动态特性及表面粗糙度形成动力学机理.建立单自由度刀具-工件振动系统动力学模型,研究刀具振动的动态特性,在无心车床上进行试验验证,采集刀尖振动加速度信号并测量表面粗糙度,用小波包分解加速度信号进行分析和处理.结果表明:刀尖振动加速度和位移振幅随进给速度增大而增大;加速度振动信号小波包分解后的各小波包能量较低,反映表面粗糙度也较低;刀尖振动信号中高频部分小波包的能量相对波动与表面粗糙度变化趋势相同,能量相对波动越大,表面粗糙度越大.     

基于智能运动控制器的空间形面插补算法

空间形面插补是完成微空间曲线和直线的插补运算.空间直线粗插补通过离散得到微空间直线段及其运动参数.空间圆弧粗插补用弦进给代替弧进给,即用空间直线代替圆弧.将微空间直线段轨迹规划参数写入智能运动控制器,启动智能运动控制器实时精插补,可得到空间形面轨迹.     

直线感应线圈推进器仿真与实验

为了对多段直线感应线圈推进器的工作过程进行研究,利用数值仿真的方法对两段直线感应电磁推进器进行了分析.并与实验结果进行了对比,证实了仿真结果的准确性.首先通过集总参数电路模型建立了直线感应线圈推进器的数学模型,根据数学模型利用MATLAB编写了系统动态过程的仿真程序.其次,对设计的两段直线感应线圈推进器进行了数值仿真,...     

一种三维激光成像系统的平面离散数据三角剖分方法

三维激光成像系统是一种包含多种先进技术的复杂系统,它包含了数据的采集、简化和处理等过程。三维激光成像系统的主要问题是数据处理,对于三维的点云进行表面建模和构建立体三维的Delaunay三角网这一技术还没成熟,目前没有统一的算法能完全解决这一课题,构建的模型在细节上还不能令人满意。为解决这一问题,提出一种三维激光成像系统新的平面离散数据三角剖分方法。通过实验验证这种方法不仅能够很好地对平面离散数据三角剖分,而且能处理有凹面或洞等复杂表面状况的平面。     

错齿内排屑刀具深孔加工中的刀具振动特性对孔圆度形貌的作用机制

依据错齿内排屑刀具深孔加工的实际特点,构建了受刀具横向振动特性影响的加工孔圆度形貌模型。运用动力学半解析法,在保证刀具系统动态分析精度的前提下,将复杂深孔刀具系统离散为多段具有局部特征的梁单元,其中相邻单元之间满足模态形函数传递矩阵的连续条件。结合Newton-Raphson迭代法,给出了深孔圆度形貌形成轨迹的数学描述,以及深孔刀具动态特性与加工孔圆度形貌之间的关联关系。通过数值算例验证了所提出方法的可行性,同时为实现深孔切削过程加工孔圆度误差的预测与控制奠定了基础。依据错齿内排屑刀具深孔加工的实际特点,构建了受刀具横向振动特性影响的加工孔圆度形貌模型。运用动力学半解析法,在保证刀具系统动态分析精度的前提下,将复杂深孔刀具系统离散为多段具有局部特征的梁单元,其中相邻单元之间满足模态形函数传递矩阵的连续条件。结合Newton-Raphson迭代法,给出了深孔圆度形貌形成轨迹的数学描述,以及深孔刀具动态特性与加工孔圆度形貌之间的关联关系。通过数值算例验证了所提出方法的可行性,同时为实现深孔切削过程加工孔圆度误差的预测与控制奠定了基础。     

几种结构的三段离散杆战斗部数值模拟?

针对三段可控离散杆战斗部,探索性提出并分析了错位与顺反等不同排列结构,利用ANSYS/LS-D-YNA软件对其进行了数值仿真模拟,动态再现了离散杆从起爆到形成杀伤环的全过程。研究结果表明错位排列有助于段与段杆条间隙的互相补充,使得杆条整体分布均匀,有效提高毁伤概率;反式排列使得段与段杆条的自旋方向相反,杆条形成杀伤环时间缩短,此种排列技术有助于控制每段杆条群杀伤环的形成时间,实现远近距离不同的多重杀伤环空间分布。     

复杂工件夹紧力作用区域的规划算法

在机械加工过程中,工件受到切削力、切削扭矩等外载的作用,这将破坏工件定位时所获得的合理位置,甚至会导致生产事故的发生。因而必须对工件施加合理的夹紧力以保证其在整个加工过程中具有稳定性。为此,以工件稳定性为核心,提出了复杂形状工件的夹紧力作用区域确定算法。基于虚功原理和线性规划技术,建立了工件稳定性的判定算法;基于表面网格离散化方法,按照一定方向逐次分析各个节点处的工件稳定性,建立了夹紧力作用区域的确定算法。该方法不仅能够验证夹紧力大小的可行性,而且还能够用来指导夹紧力作用点位置的合理设计。     

对运动目标螺旋搜索模式分析

对运动目标搜索是军事系统工程的ー个重要内容,其在很多领域具有广泛应用,如对潜艇搜索、对失事舰船飞机搜救、制导武器捜索捕捉目标等。用运动学和数学的有关知识分析了目标定速直航运动时的分布函数以及搜索者与目标可相遇的条件,提出了对运动目标按螺旋线搜索的另ー种证明方法,建立了直线搜索时目标可能位置点的数学模型,并以此为依据分析了对运动目标螺旋搜索模式的ー个误区。     

基于战斗部微圆柱分析的破片飞散特性研究

基于战斗部的微圆柱方法分析了一端起爆情况下爆轰波对破片微元的驱动飞散机理。通过联合同样基于战斗部微圆柱的破片初速端部修正方法,得到了一种基于微圆柱的破片飞散方向沿战斗部轴线分布的计算方法。并基于扇形靶板及经纬度试验测试分析方法,开展了战斗部破片飞散方向的试验研究。验证了该基于微圆柱的战斗部破片飞散方向计算方法的准确性。破片飞散特性研究对于深入开展战斗部破片飞散方向的控制与应用研究提供了重要的参考依据。     

一种低毁伤玻璃切割器的实验研究

为获得一种低毁伤玻璃切割器,通过模拟毁伤实验,采用3种不同装药结构的玻璃切割器分别对车辆用双层夹胶玻璃(长2.0m×高1.5m×厚9.0mm)进行切割。实验结果显示:A型切割器能切割掉双层夹胶玻璃,但对人员造成的伤害较大;B型切割器的毁伤性最小,但未能切割掉双层夹胶玻璃;C型切割器不仅能切割掉双层夹胶玻璃,同时对人员毁伤性较小。     

基于数控系统的车刀刀尖补偿半径逆向测量

精车兵器零件的锥面、曲面时,需要向数控系统提供刀尖半径值以实现精确补偿。为提高所测量的刀尖半径值精度,提出应综合考虑刀具的实际形态、刀具与工件接触状态以及加工中刀具磨损等情况,用刀尖补偿需求半径来表达切削过程中应给予数控系统的刀尖半径值。刀尖补偿需求半径值无法通过直接测量获取,研究了一种由加工结果反求刀尖半径的逆向测量法,在测量刀尖半径值时利用数控车削系统运行中固有的特点,通过加工一个倒角或圆锥面,量取工件尺寸,计算得到车刀刀尖半径值。该测量法排除了刀尖形状是否规范的干扰,测出的刀尖半径能够真实反映刀具切削时的实际切削状态,比传统测量方法更精确,且操作简便。这种测量方泫的特点在于能够在机进行。     

基于工件稳定性的全区域夹紧力变向迭代规划算法

研究机械加工过程中夹紧力的合理规划是保证加工质量的核心环节,对于实现加工过程的可靠性和精密化至关重要,为此构建了全区域夹紧力变向迭代规划算法。根据工件在装夹布局中的受力状态以及工件与装夹元件之间接触力的方向约束条件,分别依据夹紧力大小与夹紧点位置的未知和已知情况,结合线性规划技术建立了力的存在性和力的可行性分析方法。在夹紧力存在的条件下,通过离散夹紧表面为点集的方法,逐点地以一定步长正向从最小值开始选取夹紧力的大小,根据当前值与上一次取值之间可行性的差异,确定下一次取值的步长及其方向,若可行性相同则以相同步长继续正向取值,否则步长减半、反向取值,直至步长的绝对值在阈值范围之内,建立全区域内夹紧力的变向迭代规划算法。该算法将连续型的夹紧力设计问题转化为离散型,不仅适合于形状复杂的工件,而且还利于计算机实现夹紧力的自动化设计。     

电镀金刚石线锯锯切轨迹的研究

基于冲量理论和振动加工理论,对电镀金刚石线锯锯切过程进行了分析,并对锯切过程中各个阶段的接触状态进行了有限元计算,得出在稳定接触状态下应力沿工件宽度方向分布均匀的结论.结合电镀金刚石锯切实验,采用叠加原理建立了锯切轨迹的数学方程,得到了轨迹计算曲线.通过与实际切割轨迹形貌的对比,计算曲线和实际轨迹曲线之间的误差小于15...     

面向等残余面形误差的分层修形模具气囊抛光轨迹规划方法

气囊抛光方法可成功应用于模具自由曲面,实现自动化抛光。提出一种面向等残余面形误差的分层修形模具气囊抛光轨迹规划新方法,该方法可用于等残余面形误差工件的整个面形修正过程或非等残余面形误差状态下气囊抛光工艺中的某一阶段。针对光栅型抛光轨迹给出一种基于一次去除深度函数数值仿真的驻留点间距优选方法,并设计了对比性实验进行验证。实验结果表明,以X方向为进给方向的光栅型轨迹中,驻留点间距值选择去除模型中最大去除量1/2处对应Y值的两倍是合理的。     

花键冷滚打成形表层加工硬化研究

依据冷滚打成形原理,分析花键成形表层加工硬化机理,进行冷滚打成形的仿真和花键试件的扫描电镜实验、透射电镜实验和显微硬度实验,得到了花键成形过程中等效应变和温度分布情况;分析花键表层晶粒、位错和花键齿不同部位的硬度沿硬化层深的变化情况,阐明沿层深方向晶粒大小、位错密度和硬度三者之间的关系,揭示了冷滚打工艺参数对加工硬化程度的影响规律。结果表明：冷滚打成形花键表层加工硬化主要受到位错密度影响,分度圆硬化程度最大,齿廓不同部位硬化程度随着工件进给量的增大而上升,随着滚打轮转速的增大而下降。研究结果为揭示20号钢 冷滚打花键成形表层加工硬化行为提供了参考依据。