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整体叶盘具有结构复杂、材料难加工的特点,其加工精度和表面质量对航空发动机整体性能有至关重要的影响。当前,机器人砂带磨削技术已应用于整体叶盘类复杂曲面的磨削加工。然而,在磨削轨迹规划时多采用目标点均布的方式,这就要求目标点必须足够多,从而导致加工效率过低。基于改进的等弦高误差法对整体叶盘机器人砂带磨削的磨削轨迹进行优化分析,并开展相关仿真与实验验证。结果表明:改进的等弦高误差法可根据曲率变化优化磨削轨迹,减少目标加工点数量,从而提高加工效率。经实验验证,与轨迹优化前相比,优化后整体叶盘的加工效率提高了42.9%;优化后的表面粗糙度Ra可达0.26μm,且叶片一致性较好,尤其是在曲率变化较大的位置。 相似文献
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针对钛合金磨削加工磨削率低,砂带使用寿命短以及表面质量差等问题,文章分别用正交实验和单因素实验对砂带磨削钛合金的磨削率及表面质量进行了一系列的性能实验研究,得到了十分有用的结论。论文的研究不但可以改善钛合金的表面质量,提高钛合金的磨削率,而且有助于扩大钛合金的应用范围,延长砂带的使用寿命,对生产实践有理论指导意义。 相似文献
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目的 改善钛合金砂带全生命周期中磨削的表面质量。方法 提出了钛合金缓进给砂带磨削变参数优化方法。首先,采集磨削过程中的加工参数、砂带磨损、表面粗糙度等数据。其次,采用SVM算法构建以磨削参数和磨损数据为输入、以表面粗糙度为输出的粗糙度预测模型,并且以预测的粗糙度和砂带磨损为约束应用NSGA-Ⅱ算法,针对缓进给砂带磨削过程中的全生命周期的加工参数进行优化。最后,通过对比分析变参数和固定参数磨削方法下的砂带磨损特点和钛合金表面粗糙度、形貌特征、微观特征、表面氧化的特点,对砂带全生命周期变参数磨削方法进行验证。结果 SVM预测的精度可达0.95以上,MAE低至0.064。采用NSGA-Ⅱ算法优化后的加工参数能够有效地改善表面质量,优化前的全生命周期中的粗糙度从0.787μm逐渐降低至0.509μm,优化后的粗糙度从0.934μm降低至0.457μm;并且优化后的钛合金形貌要优于传统的加工方式,变参数磨削的钛合金表面氧化程度明显小于固定参数磨削方法。此外,提出的变参数优化方法能够有效地改善砂带的磨损,降低缓进给磨削所带来的砂带快速磨损现象。结论 本文所提出的SVM-NSGA-Ⅱ磨削参数优化算法... 相似文献
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离散型空间焊道CBN砂带当量随行磨削技术 总被引:1,自引:0,他引:1
提出一种离散型空间(椭圆形、马鞍形、相惯线形等)焊道的磨削加工技术——立方氮化硼(Cubic boron nitride,CBN)砂带当量随行磨削方法,该方法一方面基于测量技术以及磨削量预测模型,利用四轴联动以及恒压力浮动砂带磨削技术实现离散型空间焊道当量随形磨削加工,保证焊道的等余量控制;另一方面针对焊道材料的难加工特性,运用CBN砂带实现高效率、高精度磨削加工。阐述了当量随行磨削加工原理,建立随行磨削加工模型,分析随行运动误差。基于测量技术以及磨削量预测模型,建立当量磨削控制方程。针对椭圆形焊道典型零件——燃烧室机匣进行了磨削加工试验,得到其磨削余量厚度误差在±0.005 mm以内,证明该方法的可行性,得到焊道磨削的最优工艺(砂带线速度24 m/s,磨削压力170 N,工件转速1r/min),并且得到工件旋转速度是影响材料去除率最大的工艺参数。 相似文献
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当前制备的超疏水表面耐磨性能普遍较差,因而其在各领域的应用受到限制。研究表明微纳结构和低表面能是实现功能表面超疏水性能的关键因素,因此,首先基于超疏水表面作用机制,对超疏水表面织构进行了归纳,旨在通过优化表面织构来解决微纳结构易磨损难题;然后对超疏水表面加工技术进行了梳理总结,从成本和效率两个方面分析了降低表面能的措施,为拓展超疏水表面加工体系提供思路;进而详细总结了超疏水表面耐磨性的分析手段,并阐述了提高超疏水表面耐磨性的方法;最后,展望了耐磨性超疏水表面的未来发展前景,以期推动超疏水表面在工程中的大规模应用。 相似文献
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钛合金具有强度高、耐热性好等特点,属于典型的难加工材料。激光辅助加工可改变材料的性能,显著提高材料的加工性能。提出了皮秒激光辅助砂带磨削TC17钛合金新方法,基于皮秒激光辅助单磨粒划擦,研究了激光辐照工艺参数对表面预热温度以及磨粒的不同初始压力对主切削力、材料去除行为的影响规律。仿真结果表明,激光功率和激光扫描速度均对表面温度影响显著,在激光功率为4.8 W和激光扫描速度为300 mm/s时,激光辐照表面最大温度为2 019℃,超过了TC17的熔点。实验结果表明,与单磨粒划擦相比,皮秒激光辅助单磨粒划擦可显著减小主切削力,最大可减小58.7%;适当的激光功率辅助加工可提高材料的去除能力,在激光功率为1.8~2.4 W时最优,过大的激光功率反而会导致材料去除能力变弱;辅助加工材料去除行为仍主要表现为延性去除,磨屑随着激光功率的增加逐渐转变为锯齿形磨屑。皮秒激光辅助砂带磨削加工结果显示,磨削区域的力热耦合作用降低,提高了表面的加工质量。 相似文献
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针对航空发动机整体叶盘结构复杂,铣削后表面纹理明显,粗糙度和型线精度无法达到设计要求,手工抛光后叶盘表面质量和型面精度难以满足工艺要求的现状,开展整体叶盘数控砂带磨削变形行为及其试验研究。分析整体叶盘数控砂带磨削全型面磨削过程,阐述整体叶盘数控砂带磨削的变形机理,提出一种新型开式数控砂带磨削方法。进行基于ANSYS的磨削变形仿真分析,提出带有压力反馈的磨削压力控制系统方案,实现磨削变形的控制。用磨削试验装置进行整体叶盘精密数控砂带磨削试验,结果表明:整体叶盘数控砂带磨削后,表面粗糙度小于0.4 μm,型线精度高于0.05 mm,能够很好地适应叶片变形,实现数控砂带磨削替代手工抛光,提高磨削效率,满足设计要求。 相似文献