采用遗传算法优化神经网络的铸铁表面粗糙度声发射预测

表面粗糙度是汽车发动机曲轴精密磨削加工中的一个非常重要的指标,在线监测表面粗糙度是曲轴智能磨削成功的标志。应用美国声学物理公司PAC的PCI-2声发射实验仪器测量磨削声发射信号,采用遗传算法优化BP神经网络,以磨削声发射信号均方根和快速傅里叶变换峰值为特征值,对平面磨削曲轴球墨铸铁材料QT700-2表面粗糙度成功进行了预测。与表面粗糙度的实测结果表明相对误差可控制在6.22%以下。     

高速深切磨削曲轴材料QT700-2表面粗糙度的在线监测

从放在磨削工件夹具上的声发射（AE）传感器测得的磨削加工中的AE信号中提取有关磨削表面粗糙度的信息,用神经网络的方法对高速深切平面磨削汽车曲轴材料QT700-2工件表面粗糙度进行在线连续监测。结果表明,该方法基本可行,通过进一步改进,可以用于高速深切磨削汽车曲轴工件表面粗糙度的在线监测。     

高速精密磨削9CrWMn冷作模具钢的磨削力和比磨削能

分析了高速精密磨削9CrWMn冷作模具钢的机理,采用DEFORM软件对高速磨削模具钢9CrWMn过程进行了磨削力仿真。使用高精密高速平面磨床对模具钢9CrWMn进行了高速精密磨削试验,并在线测量了多种工况下的磨削力。结果表明:在其他两组工艺参数不变时,随着工件进给速度增加,磨削力特别是法向磨削力会增大近45%;法向磨削力和切向磨削力随着砂轮的线速度上升而下降,法向磨削力下降近33%;磨削深度对磨削力影响较大,大的磨削深度对法向磨削力的影响尤其显著,可使法向磨削力增大近100%。分析了磨削工艺参数对比磨削能的影响规律,结果显示:随着磨削深度和工件进给速度的增大,比磨削能呈比较明显的下降趋势,符合磨削加工中的尺寸效应;随着砂轮线速度的增大,比磨削能呈上升趋势。最后,对高速磨削前后工件表面的微观形貌进行了对比分析,磨削力试验结果和仿真理论分析相一致。     

ELID磨削工艺参数对磨削力的影响

小口径非球面玻璃透镜因具有极高的成像质量和成像分辨率而被广泛应用于中高档镜头中。在线电解修整(Electrolytic In-Process Dressing,ELID)磨削作为高效的镜面磨削方法被广泛应用于硬、脆等加工材料的镜面磨削。在精密平面磨床上安装喷嘴电解ELID磨削系统对硬质合金材料进行了喷嘴电解方式ELID磨削试验研究。实验分析了磨削力随着砂轮转速、工作台进给速度、磨削深度三个磨削工艺参数变化的规律。同时,相同的磨削参数下,比较喷嘴电解方式ELID磨削和普通磨削的磨削力研究。试验结果表明,喷嘴电解方式ELID磨削能明显降低磨削力,与普通磨削相比较,能更好的实现硬质合金材料的超精密磨削加工。     

金属陶瓷材料高速超高速磨削性能试验研究

通过考察工艺参数(砂轮线速度、工作台速度和磨削深度)对磨削力、表面粗糙度及工件表面微观形貌的影响及最大未变形切屑厚度与比磨削能的关系,探讨了金属陶瓷材料的高速超高速磨削性能,即提高砂轮线速度,可使磨削力、表面粗糙度值大幅减小,材料塑性去除趋势增强;提高磨削深度和工作台速度将使磨削力和表面粗糙度值变大,材料脆性断裂去除趋势增强;提高砂轮线速度,可使最大未变形切屑厚度减小,比磨削能增大;提高磨削深度和工作台速度将使最大未变形切屑厚度变大,比磨削能减小。试验结果表明高速超高速磨削技术能够降低金属陶瓷材料出现崩边和裂纹现象的几率,并实现高效精密加工。     

球墨铸铁磨削表面粗糙度的声发射智能预测研究

针对磨削表面粗糙度声发射预测精度和可靠性较低的问题,对球墨铸铁磨削表面粗糙度的声发射智能预测进行了研究。在球墨铸铁QT700-2平面磨削表面粗糙度声发射预测实验200组数据的基础上,提取了包含磨削声发射信号经验模态分解4个本征模函数的相关系数,和磨削声发射信号波形幅值、均方根值、方差、峰值频率、频谱峰值、功率谱峰值、峭度、偏度、AE信息熵等13个磨削声发射信号特征参数;建立了遗传优化的支持向量回归机GA-SVR和粒子群优化的支持向量回归机PSO-SVR这2个预测模型;在这200组磨削表面粗糙度声发射实验数据中,把随机提取的13个声发射信号特征参数输入到这2个预测模型中,进行了反复训练和预测,以提高其可靠性。研究结果表明:GA-SVR和PSO-SVR的磨削表面粗糙度声发射预测精度较高;这为磨削声发射在线智能监测汽车发动机球墨铸铁QT700-2曲轴磨削表面粗糙度打下了基础。     

高速磨削18CrNiMo7-6磨削力和比磨削能试验研究

以高速重载齿轮常用材料18CrNiMo7-6为对象,采用陶瓷CBN砂轮对其进行高速磨削工艺试验。在测定磨削过程中的两个重要参数——磨削力和比磨削能的基础上,对试验材料在高速磨削加工中磨削力与比磨削能的变化规律进行了研究。剖析了高速磨削条件下磨削用量(如砂轮线速度、磨削深度和工作台进给速度)对磨削力以及比磨削能的影响,并建立了磨削力经验公式,确定了磨削参数与磨削力之间的定量关系,为18CrNiMo7-6在高速磨削条件下磨削参数的选择提供了依据。     

高速磨削难加工材料的研究进展

高速磨削是实现对难加工材料的高效、优质加工的一种先进加工技术.本文总结了难加工材料高速磨削的相关研究,从磨削力、磨削温度、磨削比能、表面形貌等磨削特性进行探讨.     

纳米结构Al2O3/13TiO2涂层精密磨削的材料去除机理的研究

应用扫描电镜对纳米结构Al2O3/13TiO2(n-Al2O3/13TiO2)涂层精密磨削后的表面/亚表面形貌进行观察和分析,结合对n-Al2O3/13TiO2精密磨削的单颗磨粒磨削力、磨削力分力比和比磨削能的磨削实验结果的分析,揭示了n-Al2O3/13TiO2涂层精密磨削的材料去除机理.研究表明,在大多数磨削条件下,n-Al2O3/13TiO2陶瓷涂层磨削的材料去除机理主要是以材料碎裂和材料压碎等脆性去除方式为主,同时也存在一定的材料粉末化以及极少的显微塑性变形等方式.研究结论对纳米结构陶瓷涂层的工业化应用具有重要的理论和实用价值.     

硬质合金YG8高速磨削工艺试验研究

采用树脂结合剂金刚石砂轮,对硬质合金YG8进行了高速磨削工艺试验研究,测得了不同砂轮线速度、磨削深度和工作台速度条件下的磨削力和表面粗糙度,并对磨削的表面形貌进行了观测,揭示了硬质合金YG8高速磨削的材料去除机理。试验结果表明:将高速磨削技术应用于硬质合金材料的加工是一种切实可行的加工方法,能得到较好的表面质量并提高加工效率。随着砂轮线速度的增加,或者工作台速度和磨削深度的减小,磨削的最大未变形切屑厚度减小,磨削力减小,材料的比磨削能增加,使得工件的加工表面质量得到改善。