数控机床二轴数控转台动力学仿真与耦合分析

二轴数控转台是五轴联动数控机床的关键部件,文章运用多体动力学理论对摇篮式二轴数控转台的动力学特性进行了研究.首先建立转台的结构仿真模型和动力学模型,然后在理论推导动力学方程和耦合方程的基础之上,借助动力学仿真软件RecurDyn仿真并验证了其动力学性能和耦合作用.在进行耦合分析时,提出了一种将两轴单独运动与同时运动相对比的方法,得出了反映转台在各种运动状态下耦合作用的图形与数据,并提出优化设计的参考建议.     

三轴虚拟仿真转台的结构有限元分析与数学建模

本文基于虚拟样机技术得到了三轴转台的机械结构模型，并利用有限元模态分析技术，来对转台机械结构进行精确建模。同时通过该模型进行系统性能分析，主要包括系统三框联接特性和轴承承载刚度等因素对转台控制性能的影响；并提出在实际系统设计中应加强三个框架刚度和轴承承载刚度，以及应将各个框架与端轴联接刚度尽可能加大，从而可进一步拓宽系统频带宽度，提高整个转台系统的性能。     

基于敏感度分析的三轴转台关键误差源辨识

为深入研究三轴转台各误差源对指向误差的影响程度,完成对其中关键因素的有效识别,提出了一种基于敏感度分析的三轴转台关键误差源辨识方法。以某三轴仿真转台为研究对象,首先基于多体系统运动学理论建立其指向误差模型,然后采用矩阵微分法推导出各误差源的敏感度系数表达式,最后通过计算转台完整运动周期下各误差源的敏感度系数,识别出对三轴转台指向误差影响较大的关键性误差源。结果表明:转台中框z向倾角回转误差等4项误差源对方位向指向误差的影响最大,而中框回转位置误差等6向误差源是影响俯仰向指向误差的主要因素。该方法可以为三轴转台的精度分析与设计提供理论依据和参考。     

三轴转台结构静动态特性分析

为了使三轴转台具有良好的控制精度及可靠性,根据三轴转台的机械结构特点,对转台轴承、驱动电机及测量元件等关键部件进行了简化和等效处理,采用有限元分析软件ANSYS,建立了转台的实体模型。对框架垂直或平行于基座的两种放置状态进行静力学分析,得到三轴转台的整体变形情况;采用子空间法进行模态分析,得到了相应的振动频率和振型云图。仿真结果表明：两种放置状态,转台整体变形均发生在配重顶端,最大值分别为51和65μm,中心位置最大变形分别为30和45μm;考虑到三轴转台的刚度和频率响应,装置的一阶振动频率为65．4Hz,能够满足设计指标要求。     

三轴转台轴系相交度和垂直度的新测量方法

提出了一种新的三轴转台轴线相交度和垂直度测量方法。在空间光束三角交会测量原理基础上采用单CCD相机多基站网络化测量方法,利用CCD相机对贴附有编码特征点的三轴转台采集图像,建立基于同一空间点在各测站下对应成像光线交会一点光束平差模型,利用非线性优化方法进行求解编码标志空间位姿,通过最小二乘法拟合转台回转轴线进而求解转台轴线相交度及垂直度的误差。结果表明:该方法可以对转轴多圈数据进行处理,避免了只对单圈数据进行处理的缺点,不存在安装偏心误差,使测试结果更加可靠,测量精度高。     

基于UG的五轴后置处理器实现与运动学模型研究

文章对五轴机床控制系统在开启或者关闭RPCP功能模式下,基于UG的后置处理器的实现及双转台五轴机床的运动学模型进行了研究。在分析了RPCP的功能特点后,以牧野V33-5XB五轴立式加工中心后置处理器的开发为例,阐述了G43.4代码的设置流程及RPCP与非RPCP模式下"机床"参数项的不同设置,由此论证RPCP功能对后置处理器构建的影响。最后在分析双转台五轴机床的坐标系平移与旋转变换关系图的基础上,提出线性变换矩阵及逆矩阵的运动学模型,并推导出两旋转轴运动及三轴直线轴运动的坐标公式。     

三轴液压振动系统的线性化模型与瞬态力解耦

导出了三轴液压振动系统的线性化模型。基于此模型，分析了由于被试件具有高度和偏心所造成的瞬态力耦合。为消除这种耦合作用，设计了一种反馈解耦控制器。仿真结果表明该控制器能够有效消除系统存在的瞬态力耦合。     

摆线轮磨齿机回转台系统动态特性分析

为提高摆线轮磨齿机的加工精度以及传动过程的稳定性，对其回转台的性能进行分析。建立转台传动系统的动力学模型，结合转台的实际参数，计算连接轴的扭转刚度和阻尼系数。通过Newmark-β法对建立的动力学模型进行求解，得出传动系统在传动过程中的稳定性和传动精度，并搭建实验台进行验证。实验结果表明：回转台传动系统具有良好的动态响应，可以获得很高的定位精度和重复定位精度。     

基于刚度矩阵单元的斜齿轮传动系统耦合振动有限元分析

推导了斜齿轮传动系统的轮齿啮合刚度矩阵;以及传动轴及支承的弹性变形,利用有限元法建立了考虑轮齿啮合刚度的斜齿轮传动系统的弯-扭-轴-摆耦合振动模型;计算了系统的耦合振动固有模态,并分析了轮齿啮合刚度及轴承支承刚度对系统动态特性的影响。     

两轴速率转台U型架结构设计及有限元分析

使用Solidedge软件建立两轴速率转台U型架的三维模型,导入ANSYS Workbench有限元分析软件,对U型架进行静力学和动力学分析,得到U型架的静态变形和应力分布云图以及U型架各阶固有频率和振型云图。分析计算结果验证了两轴速率转台机械结构设计能够满足强度和刚度要求。     

微量溶质元素在金属晶界的偏聚

溶质元素在金属晶界的偏聚可以分为两类，即平衡偏聚和非平衡偏聚。本文回顾了这两类偏聚现象及其机理，着重讨论分析了有重要工程用途的三类典型的晶界偏聚：硼在奥氏体晶界的两类偏聚的实验规律及对硼钢淬透性影响；磷在奥氏体晶界的平衡偏聚及对钢回火脆性的作用，钢中的其他合金元素对磷的偏聚的影响；硼在多种金属间化合物的偏聚及对这些金属间化合物塑性的影响及其机理。     

Substrate Effect on Microstructure and Performance of LTHVOF Sprayed Copper Coatings

The performance of copper coatings fabricated on three substrates by LTHVOF spraying process was researched.XRD shows that substrate material has little effect on phase composition of coatings,and there is no oxide in the three coatings almost.These coatings are dense,and demonstrate little difference on the microstructure of the inner part of the coatings.However,microstructure of bonding area between coating and substrate shows big difference,copper coatings bonds compacter on soft substrate aluminum than hard substrate steel.Bonding strength of coatings sprayed on the soft substrate is higher than that on the hard substrate.Microstructure analysis of fracture surface shows that strong mechanical alloying phenomena when copper particles deposited on aluminum substrate.The average bonding strength of copper coatings on 1Cr18Ni9Ti,45#steel and LY12 is relatively 18.83,17.49 and 32.14 MPa.Substrates have strong effect on microstructure and bonding strength,but little on phase composition...     

加工表面质量对耐腐蚀性能影响的研究进展

加工表面质量对材料表面耐腐蚀性能的影响具有复杂性和综合性,研究加工表面质量对材料表面耐腐蚀性能的影响,对如何延长机械产品的服役寿命、预测加工表面质量、精简制造工序和优化加工参数等具有重要的指导和实践作用。对已加工表面腐蚀形成机理进行了分析,并指出了影响耐腐蚀性能的因素,从加工表面机械物理特征和加工表面几何形状特征两方面入手,综述了已加工表面质量对耐腐蚀性能影响的研究进展。重点报道了加工表面机械物理特征中表面残余应力、加工表面金相组织变化以及加工表面冷作硬化对耐腐蚀性能影响的研究进展,分别总结了加工表面几何形状特征中已加工表面的表面纹理、表面粗糙度和表面伤痕对耐腐蚀性能影响的研究进展。提出应开展多表面质量参数之间相互影响综合分析,以及各表面质量参数联合作用下对表面耐腐蚀性能影响的研究,为开展表面质量与金属材料加工表面耐腐蚀性能关联性研究打下基础,并指出了加工表面质量对耐腐蚀性能影响研究的未来发展趋势。     

几种金属基板上冷喷涂铜涂层的试验与模拟

采用自主研制的冷喷涂设备在三种典型基板上进行喷涂试验,相同的工艺参数下,在铜和铝基板上得到良好的铜涂层,而在钢基板上则没有沉积.实验结果表明:涂层与基板界面、涂层内部颗粒界面结合良好,铜涂层组织致密,显微硬度高达150HV0.1;从涂层表面形貌扫描电镜(SEM)照片中可以观察到射流状的金属,说明颗粒发生了巨大变形,经计算知颗粒在碰撞中压缩率达69%;粉末和涂层的X射线衍射(XRD)结果表明铜粉末在冷喷涂过程中没有发生氧化.同时,数值模拟了铜颗粒与三种基板的碰撞过程,讨论了形成有效结合的判断准则,根据该准则,计算出铜颗粒在铜、铝、钢基板上的临界沉积速度分别为600m/s,500m/s,800m/s,从而解释了铜颗粒在三种基板上不同的沉积行为.     

助燃剂对高炉喷吹煤粉燃烧性能影响的实验室研究

在实验室条件下综合阐述了目前高炉喷煤助燃剂的助燃机制,利用热分析法对2种煤粉助燃剂进行试验。通过试验发现,高炉煤粉加入助燃剂后可以使煤粉着火点提前,使煤粉拥有较高放热量,燃烧反应进程加快,所选2种助燃剂助燃效果不同。     

坐标测量机快速原型虚拟逼真设计

本文在分析坐标测量机研究现状的基础上,提出坐标测量机快速原型虚拟逼真设计,并重点讨论：（１）虚拟原型和计算机仿真在坐标测量机设计方面的应用;（２）虚拟原型和计算机仿真结合物理试验在坐标测量机误差补偿方面的应用,提出虚拟闭环误差补偿。     

不同吸入麻醉药对新生期大鼠神经胶质细胞活化的影响

目的：拟观察不同吸入麻醉药对新生期大鼠神经胶质细胞增殖活化的影响。方法：新生大鼠于出生后第2天（P2）暴露于异氟醚、七氟醚或地氟醚处理2 h,并分别于出生后第7天（P7）或第14天（P14）取材,通过免疫荧光或免疫组化的方法,检测不同胶质细胞标记物（vimentin, GFAP, Iba1）在新生大鼠海马不同亚区的分布及表达。结果：大鼠在新生期（P2）单次暴露于不同吸入麻醉药,地氟醚组海马齿状回颗粒层及分子层成熟星形胶质细胞在P7及P14活化显著增强,异氟醚组仅在P14差异具有统计学意义。地氟醚组海马齿状回颗粒层而非CA1区锥体细胞层小胶质细胞在P7及P14活化显著增强,异氟醚组仅在P14存在统计学差异。 结论：不同吸入麻醉药短时间单次处理出生后第2天新生大鼠,对海马不同亚区胶质细胞的活化存在不同作用,七氟醚可能对其影响最小。     

基于再制造工程的大型沥青混合料摊铺设备的设计与制造工艺研究

论述了工程机械再制造的意义,分析了当前国内外工程机械再制造的发展现状,对基于再制造工程的大型沥青混合料摊铺设备的设计与制造工艺进行了有益的探索,并针对大型沥青混合料摊铺设备的主要零、部件的材料选择、结构设计、制造与装配工艺设计等进行了研究,对再制造方法的可行性、使用性及经济性进行了评价.     

陶瓷间约束金属薄层中孔洞间的屏蔽效应及破坏机理

通过体胞分析方法,对处于陶瓷间约束金属薄层中和陶瓷／金属界面上的孔洞间的相互作用进行了大变形弹塑性有限元分析。计算结果表明：（１）较软的约束层中的孔洞对界面的长大具有屏蔽作用,当约束层中孔洞与界面上孔洞的大小相差不大时,约束金属薄层中的孔洞对界面上的孔洞具有较强的屏蔽作用,破坏一般起始于约束层中;当支中孔洞较界面孔洞小得多时,它对界面上孔洞的屏蔽作用减弱,界面上的孔洞长大较快,破坏一般起始于陶瓷／     

电解质对镁合金阳极氧化膜性能影响的研究进展

综述了电解质对氧化膜性能影响，为设计、选用阳极氧化工艺提供参考。随着人类环保意识的增强，未来镁合金阳极氧化电解质研究重点在于开发更多、对环境和人类友好且能较大提高氧化膜耐蚀性的物质。