随着ARM处理器计算能力的提高,该类型的处理器在嵌入式领域的应用越来越广泛的同时,也得到了数控系统的青睐。结合数控系统的实时加工技术的要求,通过分析和研究Linux实时抢占补丁（RT-Preempt patch）技术,提出了一种基于ARM微处理器TI AM3358的嵌入式实时系统解决方案。在以TI AM3358为硬件平台的Linux嵌入式系统中实现了RT-Preempt的应用,并...
结合纳米粒子射流微量润滑磨削加工冷却润滑实际,针对雾化喷嘴进行下游流场数值模拟及实验研究。利用Fluent平台对连续相和离散相的轴向速度及在轴向位置上的径向速度进行仿真分析,并探讨了不同工况参数与喷嘴轴向速度的关系,当加入离散相后轴向速度和径向速度都大幅降低,且喷嘴直径对轴向速度的影响最为明显。进一步针对六种工况参数和雾化后液...
论文针对2-PPr平面并联机构的静刚度进行了研究,在分析了机构支链类型与受力的情况下,提出了节点位移叠加方法。首先对机构进行子结构划分并分别求各子结构刚度,再对机构进行静力学分析,得出各节点位移,最后应用节点位移叠加方法得出在外力作用下系统末端点的位移,根据外力与机构整体变形之间的关系建立机构整体静刚度模型。通过实例验证了该方...
为了减小主轴热误差影响,提高机床的加工精度,提出了基于时间序列和神经网络的主轴热误差综合模型。选用VM850立式加工中心为试验对象,对主轴的关键点温度和热误差数据进行采集,并将温度数据作为神经网络的输入变量,历史热误差和温度数据作为时间序列的输入变量,通过调整权重系数建立主轴热误差的综合预测模型。将综合预测模型和传统的时间序列...
以往复运动摩擦副为研究对象,通过ABAQUS有限元仿真,对比研究了仿生导轨与普通导轨的摩擦力分布、摩擦副温度、磨损状态等摩擦学性能。结果表明,普通摩擦副的摩擦力分布更加集中,仿生摩擦副则相对分散。普通摩擦副上低温区面积较大,仿生摩擦副低温区较小,仿生单元使得导轨上的温度分布更加均匀,最高温度也有所下降。仿生摩擦副的磨损较为均匀,磨...
针对低刚度细长轴在加工过程中因切削力而产生的变形尺寸误差,文章设计了一种以切削液为介质的射流作为细长轴车削的随动柔性辅助支撑新的加工方法。最后,对细长轴在有无水射流辅助支撑作用下进行了实验对比分析。结果表明,水射流辅助支撑可很好的减小细长轴加工误差,为提高细长轴的加工质量提供理论指导。
采用有限云仿真与实验结合的方法对铣削过程中走刀轨迹对316L不锈钢材料工件表面完整性的影响进行研究分析。通过Abaqus/Explict有限元建立了三维热-力耦合立铣模型,模拟四种不同走刀轨迹条件下的铣削加工过程,得到工件加工表面残余应力与塑性应变的分布。在仿真分析的基础上设计了相应的铣削加工实验,选定的走刀轨迹和切削参数与有限元仿真一致...
为研究高速轴向车铣TC4钛合金内孔时硬质合金刀具的磨损特性,在200m/min切削速度下采用顺铣、逆铣两种方式进行了干切削试验,分析了刀具磨损的特征及在此条件下两种铣削方式对刀具使用性能的影响。结果表明：高速轴向车铣TC4钛合金时硬质合金刀具的磨损主要发生在刀尖刃口及后刀面,刀具的磨损形式以粘结磨损为主;在相同条件下,刀具的耐用度在顺...
采用光滑质点流体动力学（SPH）方法,将金刚石磨粒简化为带有尖端圆弧的圆锥,对单颗金刚石磨粒在不同切削速度下切削光学玻璃的过程进行了三维数值仿真。仿真结果表明使用SPH方法可以很好地模拟脆性材料被切削过程的本构行为。通过分析单层SPH粒子被磨粒切削的过程,还原了工件整体被磨削的宏观过程;通过分析切削速度对单颗磨粒切削形成沟槽的形...
为了解滚动直线导轨副可靠性情况，对滚动直线导轨特性和可靠性试验特点进行研究。通过对精度保持性、功能可靠性和疲劳寿命可靠性中的可靠性指标和影响因素进行分析，提出了滚动直线导轨副可靠性试验设计。试验样本在同一批同种型号导轨中随机抽取，试验方案主要考虑试验条件、失效判据和评估方法三个方面，从而得出导轨精度保持特性，功能可靠...
以大规格铝型材龙门加工中心横梁为研究对象,对其截面形状和筋板布置进行了设计;采用了理论计算和仿真相结合的方式对其静力学特性进行了分析,获得了横梁极端工况下的变形情况;运用ANSYS Workbench软件对横梁进行模态及谐响应分析,获取横梁结构的前六阶固有频率及振型,并得到横梁的频幅响应曲线。结果表明：该横梁静刚度良好;激振力频率与横梁1...
当前逆向工程已成为一种消化、吸收先进技术,实现产品的创新设计和快速开发的重要技术手段。随着各种特征技术的不断发展和引进,基于特征的逆向建模方法逐渐成为逆向工程新的发展方向。根据已有的建模方法,提出一种在二维草图模式下截面特征轮廓线提取与参数化设计的逆向建模新思路。并以Geomagic Design Direct软件为平台,实现了二维草图模式下...
TC4（Ti6Al4V）合金作为一种典型的难加工材料,严重的刀具磨损制约了其切削加工效率。文章设计了一种充气加压式固体内喷润滑车刀,并采用DEFORM软件对其切削加工温度进行了有限元分析。结果表明,采用充气压力将固体润滑剂直接输送到刀具刃部,可在不使用冷却液的情况下达到冷却润滑切削加工区的目的,降低自润滑车刀和TC4合金工件之间的摩擦因数,...
针对单杆柔性机械臂LQR（linear quadratic regulator）控制中加权矩阵参数的选择问题,提出了一种基于混合粒子群算法寻优加权矩阵参数的方法。首先,基于假设模态法和拉格朗日方程建立了单杆柔性臂的动力学模型,并推导出系统的控制模型。引入了遗传算法中交叉操作以加强粒子群算法中粒子间区域的搜索能力,改进了基本粒子群算法易陷入局部最优的...
热误差已经成为影响机床加工精度的重要因素,为对其进行定量研究,开发了一套主轴热变形测量系统,可以同时测量主轴的轴向和径向误差,软件系统基于LabVIEW虚拟仪器开发,由电涡流传感器,数据采集卡,放大器等硬件组成一个便携式测量仪器,该测量系统为机床热误差分析补偿研究提供基础支持。
文章分析了主轴动态误差测试的重要性,以及主轴动态误差的具体类型及其对加工的影响。在某立式加工中心上对主轴各项动态误差（包括径向同步误差和异步误差、轴向同步误差和异步误差以及主轴最小径向间距）进行了测试并给出了测试数据。测试分为两部分：冷态下的主轴各项动态误差测试和热态下的主轴各项动态误差测试。对测试结果进行了分析,包括...
针对在柴油机故障诊断中支持向量机核函数参数和惩罚因子的不同取值会影响到分类正确率的问题,提出利用和声搜索算法对支持向量机相关参数进行选择优化（HS-SVM）的方法。在该方法中将参数作为和声存于记忆库中,而将支持向量机分类正确率作为目标函数,则整个寻优过程即是寻找使函数值最大的和声所对应的解。通过对UCI中的2个数据集进行分类正确...
针对自主研发的一种新型3自由度转臂式清洗机器人,进行一级臂精确定位的控制问题的研究。提出控制系统采用“PC机＋运动控制器＋中心回转编码器”的位置闭环控制方案,并引入回转定位插补算法实现对一级臂回转定位的控制。构建基于PMC6496运动控制器的3自由度转臂式清洗机器人实验平台实现一级臂的精确定位控制,实验结果表明转臂式清洗机器人一级...
为实现主轴回转误差的测量,实现主轴回转精度的动态分离,文章运用数理统计法在LabVIEW软件上开发了一套主轴回转误差动态分离模拟软件,并由数理统计法为理论基础设计出一个基于LabVIEW的主轴回转误差测试系统。该系统由结合嵌入式系统CompactRIO为控制器、LabVIEW软件编程,可以实现数据采集、数据处理和数据显示的功能。该系统用于机床主轴回转...
经验模态分解（EMD）是HHT变换处理非线性、非平稳信号的关键步骤。原始故障信号经过EMD分解为固有模态函数后进行希尔伯特变换,求出信号的瞬时频率来反映故障特征。但分解过程中产生的端点效应问题使得求出的瞬时频率失去准确性。文章在研究相似极值延拓算法的基础上提出了一种改进算法,增加了端点处是否作为极值点的判断,避免了端点数值超出包...
为了保障生产系统的连续性并降低其维修成本,提出一种以马尔可夫决策理论为基础的维修策略动态选择方法。在综合考虑系统运行成本、缓冲库存成本、设备维修成本及停机损失成本的基础上,构建了生产系统可靠性成本模型。该模型以带有中间缓冲区的二级生产系统为研究对象,以设备状态和缓冲库存量为自变量,以可靠性成本为目标函数。利用随机动态规划...
针对当前焊接缺陷识别算法难以检测出低对比度噪声焊接缺陷,以及难以满足实时检测需求等不足,文章提出了加权中值各向扩散模型耦合感兴趣区域的放射图像焊接缺陷实时检测技术。基于感兴趣区域原理,确定出焊接缺陷位置,降低复杂度,并可显著提高检测精度;引入中值滤波,建立焊接缺陷区域图像梯度计算模型;再设置门槛系数K,嵌入非线性S函数,设计新的...
对BTA钻杆系统偏心运动的控制方法进行了研究,分析了钻杆系统的偏心运动方式和受力情况。基于线性二次型（LQR）最优模态控制,提出了一种压电主动控制方法。利用压电BTA钻杆理论,结合MATLAB软件对涡动控制进行仿真。仿真结果验证了压电主动控制方法的合理性,对BTA钻杆系统的运动稳定性控制的研究具有理论意义。
压电陶瓷执行器在动态应用中具有迟滞非线性,给动态精密跟踪控制带来了许多困难。针对压电陶瓷迟滞特性提出了一种相移迟滞非线性模型,建模的相对误差小于0.4%;基于相移迟滞模型给出了迟滞补偿方法,实现了开环系统的线性化。同时,根据相移迟滞模型,为PID闭环系统设计了零相差前馈控制器进行指令预补偿。实验结果表明,零相差前馈控制使系统在给定...
针对康尼公司设计的3自由度Delta型并联机器人机械本体样机,提出了一种基于PC机和运动控制卡的控制系统设计方案;在Windows操作系统下,基于PCI1040运动控制卡和Visual C＋＋6.0软件,开发了3自由度Delta型并联机器人控制系统平台。通过编写实验程序对机器人进行了试运行,实验结果证实了该控制系统满足稳定性、准确性和简单易操作要求。
航天阀门是运载火箭压力输送系统的关键零部件,其可靠性的高低将直接影响火箭发射的成败以及相关人员、设备的安全,因此阀门密封结构的品质对于火箭的安全发射极为关键。目前,航天阀门密封结构件的塑性变形滚压成型时在普通车床上通过配备定制滚压刀具的方式完成的。由于加工是人工手动进给,因此不能保证生产节拍和生产效率。文章设计并研制了滚...
针对PWG型差动式行星滚柱丝杠装配中存在的干涉问题,基于空间螺旋面的啮合原理并依据其啮合区域的空间几何关系,建立了PWG型丝杠的空间啮合模型,结合啮合中心距推导出了多参数啮合方程。以某一规格的PWG丝杠为分析对象,借助空间啮合模型给出了啮合点的位置及标准装配中心距下的啮合干涉量,随后利用啮合方程获得了满足良好啮合状态的啮合中心距,...
介绍了轴承套圈专用双主轴数控车床的设计方案,通过新旧工艺优缺点的比较,可知轴承套圈的连续加工工艺设计合理。另外还详细介绍了设计过程中的一些关键技术,如自动送料装置的设计、振动控制技术、双主轴同轴对置及双排刀架技术,最后对专用车床的液压系统工作原理和电气控制系统设计进行了简述。实践证明,轴承套圈可在上述专用车床上完成所有加...
当前存在的一些商品化数控加工仿真系统通常作为一个独立于数控系统的程序而很难集成入当前数控系统中,为此有些情况下需要依据数控系统的实际情况开发数控加工仿真系统,但是当前存在的一些开发方案都或多或少存在一些问题,如开发周期长、灵活性差。本文仔细研究了数控加工仿真系统的几个关键技术和几类常用开发方案,采用了基于专用的数控加工仿...
为了准确获得装配体中各零件的设计基准、尺寸和公差,提出一种建立装配体尺寸模型的方法。在功能尺寸概念的基础上,给出功能尺寸选取的两个原则,然后确定装配体的全部功能尺寸。引入图论中“树”的概念,以基准为结点,在功能尺寸“路径最短”和“高精度优先”两个原则的驱动下,建立起功能尺寸与零件尺寸关系的树图,即装配尺寸路径图,再根据各工件...
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