在超精密飞切加工中,机床自身的动态特性是引起加工表面微波纹的主导因素。为探究超精密金刚石飞切机床的动态特性及其对加工表面微波纹的影响机理,将虚拟材料法的结合面建模方法引入整机动力学模型中。进一步地,利用有限元分析软件进行整机的模态分析及优化。结果表明:相较于传统的弹簧-阻尼模型,该模型具有更高的综合精度。同时模态分析表明,...
齿顶倒圆可以减少应力集中并提高齿轮寿命,连续展成磨削作为高效高精的倒圆工艺,在加工小半径齿顶圆角时(通常在1mm以下),蜗杆砂轮将具有较大曲率从而难以修整,针对该问题文中提多刀逼近方法,采用小曲率砂轮多次磨削,逼近设计圆角。首先建立齿顶圆角的数学模型,并基于齿轮啮合原理对蜗杆砂轮廓形进行求解,其次计算每刀加工的砂轮偏移量及砂轮偏...
声学部件(acoustic element)超声波加工机床的重要部件。由换能器、振幅扩大棒和工具组成。它的作用是把高频电能转变为机械能,使工具作一定频率和一定振幅的电高频连续振动,促使液体中的磨粒不断冲击工件,并使液直体产生空化作用,以达到加工的目的。声频钻削(sonic drilling)用连接在-个声频机电转换器上,并以声频往复振动的工具来推动磨料浆液...
逆向工程中存在数学建模精度和效率低的问题。为获得构建更为精准数学模型的解决方法,现以某涡轮叶片为研究对象,基于MATLAB对其轮廓方程采集不同精度和数量的数据点,并用三种不同软件(MATLAB、Origin、1stOpt)分别对采集到的数据点进行线性拟合。结果表明,对不同精度和数量的数据点,三种软件的拟合精度和效率各不相同。在逆向工程建模中,根据采...
以光学镜面模具平面工件为实验工件,从加工设备、原材料配制以及工艺精度成形原理等方面系统提出一种超镜面平面研磨抛光工艺方法,制定相应的工艺实施路线并进行评价。成功解决了研磨抛光过程的润滑和发热等问题,从而降低工件表面出现各种微细缺陷的概率,得到完美的镜面表面。此方法可以广泛应用与集成电路制造、医疗器械、汽车配件、数码配件、...
为了探究SiCp/Al复合材料轴类工件精密加工的新途径,采用ELID精密超精密磨削加工技术,对其进行精密加工试验,并分析加工机理及试验影响因素。试验结果表明:砂轮转速、进给量、磨削深度和进给速度是影响表面加工质量的主要因素。当砂轮转速在1500r/min、磨削深度是3μm和进给量为0.25μm时,磨削效果最佳,可以有效地提高加工效率,改善工件表面加工质...
通过钛合金材料切削试验,对铣削加工中切削参数对高进给铣刀刀齿后刀面最大磨损量的影响规律进行分析。采用高斯过程回归法建立了刀齿后刀面最大磨损宽度的预测模型,并进行试验验证。预测结果与试验结果吻合程度较高,验证了预测模型的有效性,为钛合金铣削刀具的磨损预测提供了理论方法和试验依据。
介绍了主轴部件中锁紧台阶套装配的重要性及其温差法装配,并阐述台阶套装配工装的确定和其工作原理。着重论述台阶套装配中加热温度、装配步骤、调整步骤及台阶套拆卸的具体过程,为类似产品的装配提供借鉴与参考。
提出了基于特征解析的数控机床故障预警策略。首先,提出了基于OPC通讯协议的整体监控方法。通过采集数控机床特征信息,如功率、电流、温度等,监控并评价数控机床及各传动系统的状态。其次,在以上监控的基础上,提出了基于关键部件特征频率的整体振动监测方法。当传统系统异常时,通过部件不同特征频率识别异常所在。并通过现场实际应用,验证了本监...
针对激光增材制造过程,采用仿真的方式获取加工过程中各参量随时间变化的情况。建立了高斯热源的模型,主要分析了激光扫描过程中材料的温度、不同方向的温度梯度、不同方向的变形量、正应力和屈服应力,最后分析了冷却后的温度、变形和应力分布情况。结果表明:薄壁框由于各方向与空气接触面积大小不同,冷却的温度梯度差别大;各方向刚度不同,会导...
大型立式强力旋压机具有金属数控切削机床的精度,而其旋压力远远大于切削力。其设计方案的制定在满足设计任务的同时需要兼顾生产制造工艺性、经济性、运动可靠性、操作维护的便利性等方面。为此提出了大型立式强力旋压机的一种设计方法,通过这种方法建立了一种大型立式强力旋压机的新结构,并提出了整机组合节点耦合的有限元分析计算验证方法。
针对有均压腔的双排均布孔静压止推气体轴承刚度不足的弱点,对其结构参数进行正交实验设计,并用Fluent静态仿真进行计算,最后对计算结果进行方差分析,找出对轴承刚度影响显著的因素及规律。结果表明:节流孔直径与均压腔直径是影响轴承刚度的主要因素,均压腔深度、节流孔深度、供气孔直径、供气孔深度是影响轴承刚度的次要因素;随着气膜高度的增...
以核电轮槽2270-091092枞树型叶根精铣刀为例,阐述可换硬质合金型线精铣刀的设计、制造、应用,主要包括刀片周向分布设计、刀体和刀片参数计算与优化设计、确定铣刀的齿数、螺旋方向及刀片的旋转角度,并进行建模验证。该项目研制的可换精铣刀型线精度完全达到进口铣刀水平,可大幅度节约企业刀片费用,经济效益显著。
分析了数控机床常见故障和某系列数控车床的故障间隔时间观测值,利用最小二乘法对参数进行估计,并对线性相关性和假设进行检验,验证其服从威布尔分布,得到了该系列数控车床故障间隔时间的概率密度函数、分布函数和故障失效率函数。
萃智(TRIZ)作为代表性的创新设计方法及理论被广泛应用于各个领域,但在解决领域问题时由于知识的缺乏致使设计者很难实现较为理想的创新设计。为了弥补TRIZ在领域创新设计中知识匮乏的不足,通过研究基于本体的领域知识库构建方法,基于FE(function-effect)模型的深度知识库构建方法,为领域知识库和深度知识库构建奠定理论基础。建立集成TRIZ与知...
针对高温搅拌摩擦焊接过程中搅拌针和轴肩失效形式和程度不一致,以及现有的用于高温搅拌摩擦焊接搅拌头制造的材料的成本过高问题。提出了一种复合材料搅拌头的设计。搅拌针采用WC-Re合金,轴肩采用WC-Co合金,两部分用圆锥面连接。通过数值计算得出适中锥度,针对WC-Re合金与WC-Co合金在电火花加工过程中腐蚀速率不一致所形成的凸台特征,提出了该...
电解加工涉及到多系统控制,系统集成的方案很大意义决定了电解加工系统的可靠性。为了实现对电解加工的有效控制,提出了以西门子840D sl数控系统为核心的电解加工系统集成方案,通过将各个分散、独立的电解加工子系统集成到一个统一的软硬件平台上,实现各系统之间的联动、互动和数据共享。
工业机器人因其灵活性、可编程以及低成本而在自动化喷涂应用中前景广阔。采用离线编程技术规划喷涂轨迹可以大大提高工件的喷涂效率,实现自动化喷涂作业。在分析了复杂曲面的喷涂轨迹规划涉及到的算法问题后,提出了一种基于球坐标的涂料沉积模型和最小厚度约束的轨迹生成方法。首先,建立在球坐标系中描述的涂料沉积模型;其次,给出待喷涂曲面上...
薄壁结构通常具有刚度低、加工难度大、加工工艺复杂以及质量要求高等特点。分析了某压片工件结构和加工要点,通过工艺试验、优化工艺路线、设计专用工装,有效提高了薄壁结构工件的加工质量和加工效率。实践证明:此种优化工艺使具有薄壁结构的工件加工质量和加工效率得到有效提高,对此类工件的机械加工具有一定的借鉴意义。
针对某型号产品导叶作动筒中铝质活塞杆零件使用过程中表面出现划痕造成漏油量超标的问题,在不改变现有零件结构的前提下,通过采用珩磨技术优化对偶的铜质衬套零件加工工艺,避免了原研磨工艺带来的研磨膏镶嵌问题,提高了零件加工后的洁净度,有效解决了铜套镶嵌研磨膏造成活塞杆的划伤。
采用单一因素分析方法对薄壁环类工件进行切削实验,分析切削速度、进给量和夹紧力大小对残余应力分布的影响规律,并建立残余应力分布关键特征值的多元二次回归模型。结合工件解析变形量,建立以切削速度、进给量和夹紧力为优化变量,以影响工件质量的残余应力分布和影响成品率的变形量为目标的加工工艺参数优化模型,利用MATLAB基于遗传算法多目标...
辊筒模具是加工微结构阵列光学薄膜的关键零件,辊筒表面由大量微结构构成,其表面的微结构通过UV固化技术复制到光学薄膜上,可以实现许多新型光学功能。在该技术中,辊筒模具表面数量庞大的微结构超精密加工质量是保证压印加工质量的关键和难点。为此,利用自主研发的光鼓车加工微V槽型辊筒,分析并解决了刀具、程序、加工表面等方面的关键技术难点,...
针对线接触加工二次曲面刀具轨迹规划的问题,结合线接触加工原理,设计了五轴线接触加工铣床,通过各轴之间的相对运动形式、结构系数、运动参数以及坐标变换顺序,得出铣刀侧刃机构的坐标变换矩阵和位姿矩阵。以正圆锥面为例,根据正圆锥面导动线数学方程,得到正圆锥面线接触加工的刀位轨迹数学模型。通过实验,线接触加工正锥面时生成400个刀位数据...
针对轨道交通行业轮对尺寸检测手段落后、精度不高的问题,提出了一种使用TurboPMAC2+IPC集成的轮对测量系统,该系统利用激光位移传感器对轮对的多个参数实现高精密测量。主要介绍了轮对测量机的硬件机械结构,使用MFC作为上位机软件开发平台。通过对PID参数调试,对运动轴的阶跃响应曲线和速度曲线进行了效果分析。通过实验测试证明,论证轮对测量...
针对球关节运动状态的现有检测方法对工作环境要求高,测量精度低等问题,在分析球关节运动状态标识方法和位置敏感探测器角度检测原理的基础上,提出了一种应用位置敏感探测器测量球关节运动状态的在线检测方法,并设计了一种试验装置。该方法首先应用二维位置敏探测器实时检测入射光光斑位置偏离于光敏面中心的距离,换算获得球关节的天顶角和方位...
介绍了大型回转零件回转精度的概念,分析了影响回转精度的误差组成,讨论了几种公差控制方法。以公司研制的大型开放式等中心旋转机架的滚筒为例,对精度设计,工艺保证及测量评估方法进行了介绍。通过实践证明方法的可行性,对大型回转类零件回转精度的设计及评价提供了一种思路。
机床要取得稳定长久的高精度就必须重视基础的质量。可一直以来判定机床基础的稳定性始终是一项非常模糊的事情。为此介绍一种检测基础的装置—检测板。
为了解决激光干涉仪使用时激光光路准直调整比较费时的问题,在对激光干涉仪位置测量原理和测量误差进行分析的基础上,通过反复比较验证,提出了一种基于镜组准直的快速对光方法。实践表明,该方法简单实用,能够有效指导操作人员高效准确地完成对光,具有较强的指导作用。
薄壁铝合金型材对接焊缝结构复杂,并受检测空间限制,尚无可行的焊缝焊接质量检测方法。为此提出一种超声爬波检测工艺进行检测试验。通过设计型材结构试块、模拟焊缝余高试块和人工模拟缺陷试块等,研究型材结构与焊缝余高等对爬波检测的影响,并测试该爬波检测工艺对各种缺陷的检测能力。并与超声相控阵技术进行对比试验,分析两种技术对该种焊缝...
针对产品数字孪生模型中如何进行有效的信息测度问题,提出基于产品数字孪生模型的信息测度框架,并运用信息熵理论建立物理产品与虚拟产品之间的信息测度方法,分析产品供应链各相关方的评价型信息差异及物理产品和虚拟产品之间的信息传递。以动车车轴为例,验证了所建模型和方法的有效性。研究结论可以为产品数字孪生模型运用于产品形成各环节的信...
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