高液静压无心磨床磨削过程再生颤振的稳定性分析

为了避免高液静压无心磨床在磨削工件时发生颤振,从而提高工件的加工精度和磨削效率,提出了从再生型颤振机理出发,建立高液静压无心磨床磨削过程再生颤振动力学模型,制取无心磨削稳定性叶瓣图,选取适当加工工艺参数的方法。首先,应用再生颤振理论研究高液静压无心磨床磨削过程,进而建立了考虑工件和砂轮再生颤振的动力学模型,并在磨削力模型中利用时间延时来表示再生效应,通过对动力学模型进行求解,得到高液静压无心磨床磨削过程稳定性叶瓣图,并将稳定性叶瓣图划分为符合切入式无心磨削的4个区域,为工艺人员选取磨削工艺参数避免颤振提供了理论依据。     

外圆高速磨削颤振可靠性研究

磨削颤振严重影响了加工精度和表面质量，以外圆高速磨削为研究对象，基于再生颤振机理，建立了工件-砂轮动力学模型，求解了理论临界磨削深度，并绘制了稳定性叶瓣图；考虑动力学参数的不确定性，建立了磨削加工系统可靠性模型，采用改进一次二阶矩法求解磨削深度的可靠性；通过模态试验获得系统频响函数，并计算了磨削颤振可靠度；最后，选取15种工况开展颤振可靠性磨削试验，并通过工件表面振纹对颤振进行辨识。结果表明稳定性叶瓣图预测结果可能存在误差，利用磨削颤振可靠度对其评判，可提高预测结果的准确性。     

考虑过程阻尼的铣削稳定性分析

针对由刀具后刀面与工件加工表面干涉引起的过程阻尼,提出了动态铣削模型和稳定性临界条件。在传统的铣削动力学基础上,建立了考虑过程阻尼的铣削动力学模型。基于新的动力学模型,研究了过程阻尼对稳定性叶瓣图精度的影响。对比考虑过程阻尼影响前后的铣削稳定性叶瓣图发现,考虑过程阻尼影响可显著提高低速区的稳定性极限值。为了验证所提出的铣削动力学模型的正确性,通过铣削实验对仿真结果进行了验证。     

基于稳定域仿真的切削稳定性预测研究

文章基于稳定域仿真建立稳定性预测系统。首先根据切削稳定性颤振机理及切削稳定域仿真技术研究影响切削稳定性的因素,并对稳定性叶瓣图进行优化。然后在此基础上建立切削加工稳定性预测系统。最后通过实例说明稳定性叶瓣图的用途,为切削加工工艺人员提供合理的参数选择依据。     

基于MATLAB的内圆磨削加工过程非线性振动仿真

建立了单自由度的内圆磨削非线性振动系统的动力学模型,考虑其中的非线性阻尼及非线性刚度,并用Matlab对其进行了参数计算和仿真分析,得到了加工过程中不同阻尼及不同转速下的分岔图、相图和Poincare图.从所得仿真结果分析阻尼及转速变化对切削稳定性的影响,经验证仿真结果与现场运行情况是相符合的.     

凸轮轴虚拟磨削加工三维实景的建立

凸轮轴磨削工艺系统三维实景是本研究中凸轮轴虚拟磨削加工系统的基础功能单元.本文详细探讨了凸轮轴磨削工艺系统三维实景建立的技术方法.首先对虚拟磨床信息进行数据抽象以便于数据处理,再对虚拟加工工艺系统进行结构组织和再现,按照工艺系统各组成部分的运动关系来组织其数据关系,并据此建立了一个完整的三维实景平台系统,能用于凸轮轴磨削加工动态过程的虚拟再现,并实现了能增强用户真实感体验和提高用户操作效率的交互功能.     

薄壁件铣削加工稳定性分析及试验验证

薄壁件由于刚性差,在铣削过程中难免会出现各种扰动,从而容易发生颤振,严重影响了零件的精度和表面质量。在分析薄壁件铣削过程中的动态位移和动态切削力的前提下,建立了薄壁件侧铣工艺系统的动力学模型和薄壁件再生颤振系统的传递函数。在此基础上应用有限元分析技术对铣削工艺系统进行了模态分析并绘制了工艺系统的稳定性叶瓣图,为稳定的切削参数的确定提供了参考。切削实验验证了所构建的模型和方法对于防止切削颤振是正确和可行的。     

新型陶瓷托辊专用磨床磨削颤振稳定性分析

为了避免陶瓷托辊专用磨床在加工过程中产生颤振而降低磨削质量,根据陶瓷托辊磨削加工机制,建立了陶瓷托辊磨削加工过程数学模型,通过MATLAB计算分析得出磨削深度与主轴转速的稳定性叶瓣图,确定了陶瓷托辊磨床在磨削深度低于4 mm时可无颤振稳定磨削。研究结果为陶瓷托辊专用磨床稳定磨削加工提供了参考。     

变螺旋铣刀结构设计与优化对铣削稳定性的影响

颤振是限制铣削生产率和影响工件加工质量的重要因素之一,稳定性图表和变螺旋铣刀结构设计是目前常用的抑制铣削颤振的方法。结合铣削过程中的稳定性极限三维叶瓣图对变螺旋铣刀结构进行设计优化,进而得到变螺旋铣刀最优螺旋角变量和齿距角变量。首先建立变螺旋铣刀铣削过程的动力学模型,结合仿真分析获得颤振稳定性三维叶瓣图,得到最大稳定性切削深度对应的最优螺旋角变量和齿距角变量值分别为1°和8.1°。实验结果可知,相较于常规结构铣刀,优化得到的变螺旋铣刀能够显著提高铣削稳定性极限、提高表面质量,为抑制铣削过程中颤振的变螺旋铣刀结构设计提供了理论基础。     

磨削加工的动力学模型与误差修复

本文建立了磨削加工工艺系统的动力学模型，并对磨削加工的误差修复进行分析。指出磨削系统是动态系统，目前制造工艺学中建立在即时系统基础上的“误差复映规律”与实际并不相符，并给出了磨削加工过程新的误差修复规律。     

高精度随动数控凸轮轴磨床砂轮架模态分析

利用SolidWorks软件建立了JKM8330高精度随动数控凸轮轴磨床砂轮架的三维模型,导入ABAQUS有限元分析软件,采用弹簧阻尼单元模拟轴承弹性支承的方法,建立了砂轮架的动力学分析有限元模型。通过分析计算,获得了砂轮架的前9阶振型和模态频率,并深入研究了不同轴承弹性支承刚度对砂轮架模态频率的影响规律。结果表明:可以通过调整轴承弹性支承刚度较好地控制砂轮架的模态频率,进而可以减小砂轮架的振动,从而保证机床磨削加工精度及可靠性。研究结果为高精度随动数控凸轮轴磨床的结构优化设计提供了参考。     

工业叶片磨抛加工过程接触控制优化

应用机器人磨抛技术对叶片进行磨抛加工过程中,由于非零逼近速度和不连续动态特性等因素使得磨抛加工接触过程存在力振荡与力过冲问题,严重影响叶片表面加工质量和系统稳定性.针对此问题,文章提出了一种磨抛加工过渡过程的优化振动抑制方法.以机器人砂带磨抛技术为研究对象,在输入整形技术的基础上引入正负交替的脉冲序列,设计出改进具有负...     

基于非线性磨削模型的稳态与颤振抑制的研究

在轧辊磨削过程中,选择稳态叶图边界曲线附近的参数易发生颤振,使得轧辊磨削工艺参数选择过于保守,导致磨削效率严重降低的问题。为此,通过引入Duffing振子,构建三自由度非线性轧辊磨削动力学模型。采用数值计算的方法,研究过程参数在稳态边界附近变化对轧辊磨削颤振的影响;为抑制轧辊磨削颤振,提出混沌摄动方法抑制颤振。结果表明：所提方法有良好的颤振抑制效果,为实际加工过程中参数选择和轧辊磨削颤振抑制提供参考。     

西门子840D数控系统的凸轮轴磨削软件开发

根据凸轮轴磨削加工的需要,利用VB编程语言和Microsoft Access数据库技术编写了凸轮轴磨削软件,在OEM软件开发包的支持下,运用VC++编写了语言动态链接库,嵌入了凸轮轴磨削软件,完成了西门子840D数控系统与凸轮轴磨削软件的有机结合,实现了磨削凸轮轴的特殊功能.     

铣削加工颤振稳定域影响参数研究及优化

建立圆柱形铣刀铣削加工动态切削数学模型,采用一种解析法计算并绘制稳定域图,获取加工稳定性随工艺参数变化的规律。分析系统参数对铣削加工颤振稳定特性的影响,提高固有频率、增大系统刚度和阻尼有助于提高系统加工稳定性。基于动态变化的稳定域图及共振功率半频带频率,提出一种铣削稳定性约束下铣削参数优化模型,获取最大加工效率下的主轴转速、径向进给量及轴向进给量参数的最优值。开发铣削稳定性分析仿真软件,实现铣削颤振稳定域分析、共振区域分析、铣削参数优化等功能。将复杂设计分析过程工程实用化,具有工程应用价值。该方法同样可推广到磨削、车削的颤振分析。     

基于智能算法和数值模拟协同的凸轮轴锻造优化

为了解决凸轮轴热锻过程中的材料浪费和成型载荷较大的问题,基于遗传算法、克里金预测和数值模拟的动态协同技术,提出了将填充、折叠作为约束的热模锻坯料优化策略。在优化过程中,克里金模型用于构建局部区域的梯度信息,并用数值模拟对克里金模型进行动态矫正,遗传算法控制设计变量的进化方向。用凸轮轴锻件作为优化案例,并对凸轮轴锻件的形状进行分析,设计了一种坯料形状并选用其3个尺寸参数作为优化参数。优化结果表明：该方法能够优化3D成型问题,可显著减少下料体积、节省大约27.81%材料。优化后的坯料能够满足充填完整约束、无折叠约束,并且优化后的成型载荷降低了大约71.43%左右,优化后的设计变量取值为D₁=40.6,D₂=60,D₃=16.6。     

基于PMAC的凸轮轴磨床开放式数控系统研究

研究了关于凸轮磨削的数控系统的几个关键技术。建立了砂轮和工件在磨削过程中的数学模型，设计了基于开放式PMAC结构的硬件和软件控制系统。在此基础上利用面向对象技术，讨论了CNC软件系统的功能、结构和模块，利用VC 6．0开发了软件系统。     

表面部分成膜金属阳极溶解模型及其振荡与混沌行为

提出了金属表面生成MOH和MO两种膜的阳极溶解过程反应模型,导出了溶解反应动力学方程．对溶解过程中反应物浓度和表面覆盖度等系统状态变量的不动点进行了线性稳定性的分析,研究了不动点的稳定性．对模型的状态变量全局运动状态和行为进行了计算机模拟,研究了其中的振荡行为,分析了反应参数对动力学行为的影响．结果表明：模型中存在膜的生成与溶解导致溶解过程的复杂化,该动力学模型呈现十分丰富的振荡和混沌行为,反应速率常数的改变导致反应物由稳态至非稳态的变化,呈现出溶解离子浓度和表面膜覆盖度的周期性及非周期性振荡,非周期性振荡具有混沌的特性．探讨了溶解过程中物质浓度、MOH(ad)和MO(ad)的覆盖度随时间变化的动态特征,分析和讨论金属阳极溶解过程中基本规律．成膜过程中MO(ad)、金属基体M和反应生成MOH(ad),构成反应过程中的反馈,表征为反应中存在非线性及多种耦合作用．模型中动力学速率常数等参数改变,使得耦合在适当的条件下得到强化,这是复杂振荡产生的主要原因．     

凸轮轴数控磨削系统的程序实现

文章介绍了在基于IPC和Windows平台下,摇摆式凸轮轴数控磨削系统的实现方法.同时对CNC系统的控制技术、实时中断的获取方法、虚拟设备驱动程序(VxD)、VtoolsD工具开发包以及应用程序与VxD之间的通信机制作了简要介绍.通过对源代码的分析说明了摇摆式凸轮轴数控磨削系统的实现过程.     

基于PMAC的凸轮轴变速磨削加工研究

凸轮轴磨削加工是一种特殊的非圆磨削加工,很多实验已证明采用恒速磨削加工的凸轮轴凸轮轮廓存在很多缺陷,而采用变速磨削加工方式可以提高凸轮轴磨削加工精度,并对此已经达成了共识.文章根据文献[1]中提出的凸轮轴变速磨削加工时C轴的变速规律,在基于PMAC的数控凸轮轴磨床实验装置上,利用PMAC的循环程序缓冲区存储大量加工程序代码,实现了凸轮轴磨削加工的变速控制,取得了比较好的控制效果.