圆锥螺旋铣刀非线性铣削力模型

应用微分几何理论,推导了圆锥螺旋铣刀的几何特征,构造了三维非线性铣削力模型,提出了用双线性模型识别铣削力系数的方法。该模型具有精度高、铣削力系数与进给量相关性小和易于建立铣削力数据库等特点。仿真计算和试验结果表明该模型对圆锥螺旋铣削力预报是有效的。     

基于微定位工作台的精密磨削过程动力学建模与误差补偿技术

为了消除传统平面磨床砂轮振动对加工精度的影响,提出了采用自行设计的纳米级微定位工作台进行在线动态补偿的方法。为了对平面磨床的动平台上安装有微定位工作台的新型机床磨削过程的特性进行研究,分析了磨头-砂轮-微定位工作台组成系统的动力学行为。运用模态综合理论和拉格朗日方程建立了磨削过程模态坐标下的动力学模型,并利用状态空间方法得到了磨床在模态坐标下振动响应的数值计算公式。由振型叠加原理,得到具有微定位工作台补偿装置的新型平面磨床在物理坐标下的响应。在此基础上分析了磨床系统的动态特性和补偿前后的加工精度。仿真结果表明,采用微定位工作台进行在线振动补偿,可有效地提高加工工件的表面质量。     

三自由度微定位工作台的设计与特性分析

设计一种用于平面磨削主动控制的新型数控微定位工作台。该工作台采用三个安装在底座上的压电陶瓷 (PZT)驱动器驱动动平台 ,三个圆形凹槽弹性铰链构成的弹性环节实现对压电陶瓷驱动器的预紧。为了提高定位精度采用三个高精度的电容式位移传感器用来测量动平台的输出 ,从而形成闭环控制系统。采用有限元分析软件ANSYS对微定位工作台的静、动态特性进行了数值分析。     

激光熔覆过程中裂纹在线研究

激光熔覆层中的裂纹一直是一个限制其工业应用的难题。本文首次提出利用声发射技术在线检测熔覆及冷却过程中裂纹的发生和扩展,对三种熔覆粉末的裂纹信号进行分析比较,得出随熔覆层面积厚度及冷却速度的增加,裂纹数增大。多数裂纹产生于熔覆过程,个别在冷却过程。裂纹走向以垂直于激光扫描方向为主,裂纹起源为熔覆层和基体结合带,多数贯穿整个熔覆表面。如能结合热检测,可通过对熔覆材料特定温度下性能改进控制熔覆层裂纹。     

铁基合金粉末的激光熔覆性能实验研究

通过用配置的铁基合金粉末针对不同的基体材料的多次激光熔覆实验,得出熔覆层硬度因熔池的快速冷却得到极大提高.分析显示熔覆层组织主要为富C、B、Si的树枝晶和Fe-Cr马氏体组织.相变体积的膨胀可抵消部分热收缩应变,可得到大面积高硬度无裂纹涂层.随试件体积和热容的增大,熔池冷却速度加快,一次性枝晶减少,马氏体的过饱和度增大,涂层硬度进一步提高.耐磨对比试验证明,铁基合金熔覆层和Cr12淬火基体相比,耐磨性有较大提高.     

固定结合面不同位置刚度参数对机床动态特性的影响

框中框式结构机床中以固定结合面联接的床身、立柱为研究对象,通过拉格朗日方程的方法建立床身、立柱的动力学理论模型,不同位置采用不同的结合面刚度参数来研究结合面法向刚度和切向刚度对系统各阶模态频率的影响;然后基于多学科优化设计软件iSIGHT,搭建整机动态特性分析优化系统框架来验证计算结果的正确性。结果表明,结合面切向刚度相比较于法向刚度对系统模态频率的影响较小;刚度参数增加,系统各阶模态频率趋于稳定;不同位置结合面刚度值大小影响不同阶次的模态频率值。     

高速喷漆涡轮转子轴疲劳寿命分析

通过对高速喷漆涡轮转子轴质量等效,将涡轮系统复杂振动转化为简单的单自由度振动问题。在此基础上,论述了等幅应力下有限疲劳寿命分析方法,推算出高速喷漆涡轮转子轴有限疲劳寿命,分析了该转子轴直径、悬臂长、振动幅值及偏心距对疲劳寿命的影响规律。为转子轴的维修和制造奠定基础。     

数控平面磨床主轴动力耦合系统减振方法

将一类平面磨床主轴系统简化为耦合双弹性梁结构 ,用模态综合法建立其动力学模型。据此 ,考虑实际工况 ,设计主轴系统动力减振器。模拟仿真和试验结果表明 ,在系统加入动力减振器后 ,主轴末端振动幅值可得到有效减小。     

广义铣削加工表面创成模型

在分析影响加工表面形貌诸多因素的基础上,首先提出一种广义的铣削加工表面创成模型;然后运用图形矩阵变换原理和矢量运算法则,导出刀具切削刃上任意切削点相对于工件实际运动的轨迹方程;最后,构造出一种高效的三维表面形貌仿真算法．该模型在铣削加工表面形貌仿真方面能给人们提供方法论上的指导．     

基于Voronoi图理论的自由边界型腔加工路径规划

Ｖｏｒｏｎｏｉ图是计算几何研究中的一个有力工具。给出了基于Ｖｏｒｏｎｏｉ图和单调区划分的型腔数控加工环切轨迹规划算法,并首次将其应用于边界为自由曲线的型腔,提高了Ｖｏｒｏｎｏｉ图在该领域的应用价值。