型孔电解加工阴极优化试验研究

为解决电解加工型孔的加工稳定性和形状精度等问题,建立了异形孔电解加工稳定过程中加工间隙数学模型,分析了工具阴极结构对加工区域和非加工区域的电场及其均匀性以及其对电流密度与加工效果的影响,通过优化工件结构改善了加工间隙内的电场分布,使工件形状精度显著提高,并进行相关试验对仿真结果进行验证。得出结论:在相同的电解加工参数下,工具电极的结构对工件的形状精度有着显著的影响,通过优化工具电极结构,改善加工间隙内的电场分布与电流密度,让加工间隙内的流场更为稳定,使工件侧壁垂直度提高,提高了电解加工的形状精度与加工稳定性。     

基于摩擦模型的电动缸PID摩擦补偿控制研究

为改善伺服电动缸中非线性摩擦环节对其运动控制性能的影响,文章从控制角度出发,利用摩擦补偿控制策略对系统中的摩擦力进行补偿,以提高运动控制精度.首先建立了电动缸的动力学模型,然后基于LuGre摩擦模型利用PID控制算法进行了摩擦补偿控制器的设计,并采用遗传算法对摩擦参数进行了辨识,最后进行了仿真分析.通过仿真结果可以得出,增加摩擦补偿后,电动缸的位置跟踪精度有了很大的改善,验证了该摩擦补偿控制策略的有效性.     

电解珩磨在深孔磨削中的应用

文中介绍了深孔电解珩磨原理，针对长径比L/D≥15，材质27SiMn煤矿液压支架缸筒零件内孔，实现电解珩磨。设计了直流电源及电解液供给两套设备，为了保证电解珩磨质量对其主要工艺参数，如电极间隙、电解珩磨压力、珩磨头、磨条特性和电解液的确定进行了理论分析和现场实验研究，取得了很好的效果。本课题在某煤矿机械厂完成，液压支架缸筒深孔进行电解珩磨，表面粗糙度达到R．0．025μm，精度为IT6，完全满足图纸要求，生产率大大提高，比普通珩磨效率提高20倍以上，而且珩磨头磨条损耗大大降低。     

汽车发动机缸孔珩磨表面织构预测建模与工艺参数优化

采用立式珩磨机和配套的专用金刚石磨粒油石,在恒定材料去除率实验条件下,通过改变珩磨头转速和径向切深,研究了珩磨工艺参数对珩磨表面织构的影响规律。通过单因素响应面实验设计方法,建立缸孔珩磨表面支撑率曲线参数与珩磨工艺参数关联规律的预测模型。揭示出与缸孔-活塞环跑合特性相关的纹理参数与珩磨头转速和径向切深关联度较小。建立了缸孔-活塞环正常磨损特性参数及缸孔表面的最小储油参数与珩磨工艺参数的关系式。后续珩磨实验验证了缸孔珩磨表面织构参数与珩磨工艺参数关联规律预测模型的正确性。利用文中提出的预测模型,便于快速选择符合汽车发动机缸孔珩磨加工工艺多目标标准的珩磨工艺参数,为实际生产提供参考依据。     

预制孔形状对摩擦叠焊单元成形影响的数值分析

对两种预制孔形状的摩擦叠焊单元成形过程进行数值仿真分析,得到完整的包含大变形塑性变形的焊接过程结果。分析得到,由于圆锥形预制孔在焊接过程中接触面压力均匀,而圆柱形预制孔在塑性材料与侧壁接触面上没有压力,所以圆锥形预制孔得到的温度场与应力场较圆柱形预制孔分布均匀,从而影响焊接接头的结合强度。通过拉伸试验与仿真结果进行对比,结果吻合。     

精密孔珩磨加工仿真分析及工艺参数优选

针对目前珩磨加工领域面临的试验成本高、工艺参数优选困难的问题,提出一种精密孔珩磨加工仿真分析方法。首先分析了珩磨加工机理及仿真分析的力学基础,以某单体泵泵体柱塞孔为研究对象,构建了珩磨加工有限元模型,利用珩磨加工过程的有限元仿真分析对珩磨过程交叉网纹的形成以及珩磨尺寸精度提取的后处理方法进行了研究;最后结合具体研究对象进行了五种不同工艺方案的仿真分析对比,优选了工艺参数。文中研究成果可为精密孔珩磨加工技术提供理论指导。     

发动机缸孔加工精度控制方法研究

通过对汽车发动机缸孔进行镗削变形仿真和镗削运动轨迹的分析,采取位置变化因子和进给量变化因子,使进给量沿加工深度逐渐变化的方法,改变相应位置的变形量,同时通过改变刀路密疏程度,修正缸体缸孔的形状,提高了缸孔尺寸、圆度和圆柱度的精度以及平台网的质量。     

SLM增材制造微流道内表面磨粒流抛光工艺与机理

目的 解决SLM增材制造复杂流向微流道粗糙内孔表面精加工难题.方法 采用磨粒流抛光技术对SLM增材制造微流道内表面进行抛光,研究不同抛光压力下,磨粒流对微流道表面质量以及内孔形状精度的影响.利用FLUENT软件对磨粒的流动轨迹进行模拟,探究磨粒对微流道壁面的作用机理.结果 在相同的抛光时间内,抛光压力增大,微流道的表面粗糙度随之减小,且趋向于收敛到一个最小值.直管处粗糙度可达0.23μm,弯管外侧为0.24μm,抛光效果明显.微流道内孔的最大内切圆直径与最小外接圆直径也随之增大,且直管处变化趋势相对平稳.在微流道弯管处,当抛光压力小于5 MPa时,最大内切圆直径与最小外接圆直径变化趋势较为平稳;抛光压力大于5 MPa时,最大内切圆直径与最小外接圆直径变化趋势较大,此时微流道内孔形状变形较大.结论 在抛光时间为20 min,抛光压力小于5 MPa时,SLM增材制造微流道不仅具有良好的表面质量,而且微流道的内孔形状不会发生较大变形,形状精度较高,在此工艺条件下,能够符合加工要求.     

基于电控单体泵柱塞孔的珩磨加工装夹方案优化

电控单体泵中包含复杂的燃油喷射系统,内部的柱塞孔工作条件恶劣、精度要求高,因此采用珩磨是一种行之有效的加工方法;且珩磨过程中选用装夹方式的优劣直接影响到工件的加工效率和工作性能,优化装夹方案就显得尤为重要。文章基于Abaqus软件,建立了单颗粒珩磨的模型;对单体泵柱塞孔珩磨过程中的装夹方式进行了对比仿真实验;优选了变形及应力状况较好的装夹方案。文中的研究对机械精密加工领域有重要的参考价值。     

微细电火花小孔加工过程仿真

微细电火花小孔加工过程中存在的电极损耗问题,严重影响了孔的加工精度.以单脉冲放电理论为基础,改进了微细电火花小孔加工过程的仿真模型,对工具与工件加工形状的变化过程进行了仿真研究.与实验结果相比,模型能较好地预测电极损耗及其对工件形状精度的影响,从而为进一步研究电极离线补偿提供了一种经济、可行的方法.     

基于有限元弹性迭代的坯料展开算法改进

对基于有限元弹性迭代的坯料形状展开算法进行了改进,在弹性有限元计算中引入大变形位移应变关系,以克服应用小变形应变-位移计算单元形状改变量时,由于单元刚体转动较大而带来的计算误差,从而使坯料形状的预示精度基本达到了基于塑性迭代的一步成形方法,并且使计算效率得到了显著提高。     

超声振动珩磨表面残余应力数值模拟研究

目的磨削产生的残余应力对工件表面特性有重要影响,超声振动珩磨使磨粒具有极大的加速度而改变了材料去除机理,研究超声振动对工件表面残余应力的影响及产生机理。方法分析残余应力形成有限元理论,建立基于热弹塑性有限元法的超声振动单颗CBN磨粒切削40Cr Ni Mo A热力耦合有限元模型,并设置两次切削、卸载、约束转换及冷却等分析步。通过数值模拟得到不同振动参数下表面残余应力的分布情况,并对模拟结果进行分析。结果有限元计算得到的各分析阶段应力分布存在差别,超声振动参数设置达到仿真要求;对磨粒施加超声振动后珩磨力下降约26%,珩磨热降低约17%,切向残余压应力有所减小,垂直珩磨速度方向拉应力减小并向压应力转变。结论超声振动使珩磨力和珩磨热有一定程度降低从而改变了残余应力的分布及数值;振动频率在20 k Hz波动时对残余应力的影响不大;磨削速度减小,切向残余压应力增大,垂直磨削方向残余拉应力减小;振幅增大时,切向残余压应力减小,垂直方向残余应力增大。     

基于电控单体泵柱塞孔的珩磨速度与压力优化

珩磨加工中选用的珩磨速度与压力直接影响到工件的加工效率和工作性能。在保证加工质量的前提下,为优选某电控单体泵柱塞孔精密加工过程中的珩磨速度与压力参数,文章提出了6种工艺优化设计方案;基于Abaqus软件,建立了单颗粒珩磨的模型;对单体泵柱塞孔珩磨过程中的珩磨速度与压力进行了对比仿真实验;优选了变形及应力状况较好的方案(珩磨速度320r/min、珩磨压力控制余量0. 02mm),并分析了珩磨加工的先进性。文中的研究对机械精密加工有一定的参考价值。     

压铸机送料冲头磨损机理的有限元分析及实验研究

采用有限元方法,对压铸机送料过程中冲头与熔缸之间的摩擦进行了仿真分析。基于冲头与熔缸的有限元模型、材料的本构关系等,分析得到了压铸机送料过程中冲头的应力分布。与现场实测情况比较,模拟结果与实际情况吻合。为研究冲头磨损、提高冲头寿命提供了有力的支持。     

砂带内孔珩磨工艺研究及应用

为了提高内孔珩磨质量和提高生产效率而设计制造了适用于内孔珩磨加工的砂带珩磨头,文中对砂带珩磨加工的原理及工艺参数进行了分析研究,并在立式珩磨机上成功地完成了内孔珩磨加工,提高了生产效率,大大降低了生产成本.     

齿面微织构面积率及形状对其摩擦性能的基础研究

为研究齿面微织构面积率和形状对齿轮副摩擦学性能的影响,采用激光打标机在经热处理后的45钢试件表面加工出不同形状和面积率的织构,利用往复式摩擦磨损试验机分析织构面积率和形状对摩擦因数的影响规律,并与Fluent仿真结果进行对比。仿真结果表明：随着织构面积率的增大,摩擦因数逐渐减小,油膜承载力和油膜刚度逐渐增大,长方形织构具有更佳的减摩性能。试验结果与仿真结果基本一致,与无织构表面相比,长方形织构面积率为17%时平均摩擦因数降低了18.06%,正方形和圆形织构面积率为4.7%时,不仅没有减摩,反而将摩擦因数分别增大了4.17%和1.39%。织构化表面可提高油膜承载力和刚度,使油膜不易破裂,减小了摩擦副之间的接触,降低了摩擦因数。获得了微织构形状和面积率对齿轮副摩擦性能的影响规律,为改善齿轮系统的寿命提供试验支持。     

液压珩孔机床

我厂生产CW6143普通车床,过去珩磨尾座孔是在摇臂钻床上借助简易的珩磨工具进行人工珩磨,工效低、劳动强度大,且孔的光洁度和精度都很差,不能满足生产的需要。为了解决生产的急需,我厂于1974年10月制成一台立式液压珩孔机床,完成一件尾座孔的珩磨只需一人操作5～6分钟,大大提高了工效,改善了劳动条件,提高了珩孔质量。在掌握合理的珩磨工艺条件下,孔的椭圆度及不同心度均可控制在0.01毫米以内,光洁度可达     

高强钢冲压过程凹模圆角摩擦功数值分析

通过建立高强钢钢板弯曲的静态隐式仿真模型,对凹模圆角区摩擦功数值进行分析,获得关键参数与摩擦功的对应关系,研究结果表明:在凹模待成形材料流入处位置的摩擦功最大,随着凹模圆角角度增加,摩擦功呈减小趋势,在凹模圆角中部附近,摩擦功出现了较小峰值,随后在凹模圆角出口之前降为零,随着凹模相对圆角半径减小、冲压速度增加、材料强度增加,摩擦功会增大,压边力对摩擦功没有影响。     

二汽东风汽车6100发动机缸孔的平顶珩磨

分析了粗精珩复式珩磨头的结构原理及油石指标,指出采用平顶珩磨,缸孔废品率由大于5%下降到小于0.5%。     

变参数微细电解加工变截面孔的实验研究

为提高微细电解加工高深宽比变截面孔的形状精度,通过仿真分析加工过程中不同的参数变化时间间隔对变截面孔形状精度的影响,设计并实现了一种变参数加工控制方法。在1 mm厚的18CrNi8工件上进行变参数微细电解加工实验,加工出孔径200~320μm(深宽比约为5)的变截面孔。结果表明:参数变化时间间隔为1 s时,形状平均误差为9μm,相比于其他时间间隔,其平均误差减小约85%,较好地满足了设计要求,也验证了该变参数加工控制方法的有效性。