活塞超磁致伸缩车削加工过程MATLAB仿真

通过对活塞裙面变椭圆截面及中凸型线的成型理论分析,描述了活塞中凸变型面的超磁致伸缩车削加工机理的数学实现.利用MATLAB软件对车削加工过程模拟仿真,找出了加工误差的主要影响因素,在理论上初步得出提高超磁致伸缩车削加工精度的方法,为超磁致伸缩材料在活塞裙面中凸变型面的车削加工领域的应用奠定了理论基础.     

新型中凸变椭圆活塞车削伺服刀架的研制

针对非圆活塞车削加工技术,特别是中凸变椭圆活塞的车削加工原理及其刀架设计进行研究。提出一种新的超磁致伸缩微进给机构,通过将超磁致伸缩微进给机构与凸轮机构组合用于刀架设计,实现了伺服刀架的两个独立成形运动,即刀具相对工件形成非圆轨迹的运动和刀具相对工件形成纵向中凸曲线轨迹的运动。实验表明,研制的非圆活塞车削加工伺服刀架具有良好的驱动特性和加工稳定性,提高了非圆活塞加工的精度和效率。     

回转类复杂曲面加工的二维自校正控制

针对回转类复杂曲面加工过程的特点，提出二维自校正控制方法，以实现其缓变和突变特性的综合校正，针对曲型活塞中凸变椭圆裙面的车削加工实验，证明方法可有效提高复杂轮廓加工精度。     

基于MATLAB和AutoCAD的活塞裙部中凸变型面造型

在MATLAB环境下,利用三次样条插值方法得到了活塞裙部中凸变型线.并依据自由曲面造型理论,给出了活塞裙部型面造型及加工数据文件的生成方法,同时生成了相应活塞裙部型面数据文件.并与AutoCAD软件结合,在AutoCAD环境下实现了活塞裙部型面造型.     

压电陶瓷微驱动器活塞裙部加工系统

一种采用压电陶瓷微驱动器作活塞裙部型面加工系统的微位移驱动源，用软靠模的方法，实现中凸变椭圆活塞裙部加工的车削系统。     

汽车发动机活塞异形孔精密镗削微进给机构研究

将活塞做成异形孔可以降低其应力集中,提高其承载力降低活塞的疲劳磨损,延长其使用寿命。采用传统的方法很难满足活塞异形孔的加工精度要求,对活塞异形孔加工专用设备的微进给机构进行创新设计研究,提出一种基于超磁致伸缩材料的新型异形销孔加工方法。根据自动控制原理,结合超磁致伸缩材料特性,提出了异形活塞销孔径向微进给机构闭环控制系统,实际加工表明该方法提高了活塞加工的精度和效率,是目前解决活塞加工精度及效率问题的创新与突破。     

中凸变椭圆活塞等体积切除率加工模型及仿真

为使中凸变椭圆活塞裙部加工过程中切削力尽可能恒定,提出一种等体积切除率加工方法。通过分析中凸变椭圆活塞裙部的加工原理和机床的结构与运动关系,建立了数控加工模型,并分析了工件匀速转动时,材料切除率、切削深度和切削面积的变化规律。将机床主轴的匀速转动转变为满足动力学性能约束的非匀速转动,使车削中凸变椭圆活塞裙部轮廓时,材料切除率和切削力基本恒定,建立等体积切除率数控加工模型。通过实例计算,获得用等体积切除率法加工给定活塞裙部轮廓时机床各轴的瞬时位置参数,并将其转变为数控代码。通过仿真加工和测量误差分析,验证了所提方法的可行性。     

基于Windows 2000的非圆截面车削数控系统

提出了基于Windows 2000以及高速实时串行总线的非圆截面车削数控系统结构。系统由普通数控功能扩展非圆加工模块实现。PC机与信号接口板联合实现普通数控功能，数控系统的实时性在Windows 2000平台下通过设备驱动程序配合高速实时串行总线实现。为实现直径方向的高速往复运动，非圆截面车削通过在X方向叠加U轴来实现非圆车削的直线进给运动，由专用直线伺服模块完成。刀架进给机构采用超磁致伸缩直线位移驱动器。直线伺服模块跟踪主轴编码器角度确定非圆加工刀具进给量。数控系统在中凸变椭圆活塞表面加工生产线投入应用，加工结果证明了系统的实用性。     

超磁致伸缩材料在活塞异形销孔加工中的应用

本文详细探讨了利用超磁致伸缩材料加工活塞异形销孔的构思和实现.包括超磁致伸缩材料的电磁特性、系统控制原理、硬件构成和软件实现以及在精密机械工业中的应用与发展等.     

超磁致伸缩微位移给进器异形板弹簧有限元分析

超磁致伸缩微位移给进器是以超磁致伸缩材料为核心、以自动控制理论为基础典型的机电产品。主要通过超磁致伸缩致动元件和微位移传感器实现闭环控制系统，并在软件上实现对磁致伸缩滞后等因素进行补偿，完成车刀的精密给进。根据内燃机活塞异形加工的要求，对超磁致伸缩微位移给进器的关键部件-异形板弹簧进行了有限元分析。通过有限元的计算结果发现，该异形板弹簧的最大应力值出现在弹簧的螺栓孔处，最大变形位置为顶端。这在设计时必须加以考虑。     

超硬刀具在铝合金活塞加工中的应用与发展

超硬刀具是实现高效高速加工的关键,介绍了超硬刀具的性能特点,回顾了超硬刀具在活塞加工中的应用推广情况,分析了超硬刀具在活塞加工中存在的各种问题及其原因,对超硬刀具在活塞加工的前景进行了展望,并对超硬刀具的应用推广提出了建议。     

PCD刀具刃磨质量对活塞加工表面粗糙度的影响

PCD材料具有高硬度、高耐磨性以及刀具刃磨成本较高等特点。本文针对铝活塞的精加工,系统研究了PCD刀具的刃磨质量对已加工表面粗糙度的影响规律。合理选择PCD刀具的刃磨质量,既能满足加工要求,又能降低刀具刃磨成本,使PCD刀具在加工硅铝合金领域得到了更广泛的应用。     

新型切削加工机器人常用表面加工方法研究

在分析了传统切削加工机器人刚性差、精度低的基础上,研制成功了一种新型切削加工机器人。该切削加工机器人不仅具有机器人一样灵活的柔性,而且具有金属切削机床一样的刚性,特别适合于空间自由曲面的加工与测量等。在坐标变换理论的基础上,提出了切削加工机器人关联矩阵加工理论。并且根据这一理论,给出端铣刀立铣加工平面的计算方法。通过ADAMS进行仿真,验证了所开发的切削加工机器人的可靠性以及关联矩阵加工理论的正确性,为控制和数控编程提供依据。     

超声波振动中工中的自动调谐技术研究

本文以超声波振动切削为例介绍了超声波振动加工中自动调谐技术的实现方法。文章首先简单介绍了超声波振动切削系统的组成 ,然后分析了系统中换能器的电阻抗特性 ,提出了振动加工中自动调谐技术的实现方法 ,最后给出了该方法在振动切削系统中的试验效果。     

一种镗削用高频响精密伺服刀杆的动态设计

高速加工活塞椭圆销孔等非圆类异形销孔。要求镗刀杆的径向进刀微位移运动频率为100Hz。普通的执行机构难以实现如此高频的机械运动。提出了一种基于超磁致伸缩材料的高频响伺服镗刀杆。用ANSYS软件对这种特殊设计的镗刀杆进行模态分析。并进行了动态优化设计。优化设计后的伺服刀杆系统一阶、二阶、三阶固有频率均远离镗刀杆的使用频率。用动态优化设计后的刀杆进行了椭圆销孔的镗削试验。取得了较为满意的效果。     

非圆车削的解析测力方法

针对最小相位及非最小相位受控系统,分别提出了相应算法,根据系统输出位置信号及输入的控制力信号,辨识出动态切削力信息。不使用测力传感器,从而消除了附加测力传感器所产生的不利因素,为深入研究数控非圆车削加工特性及动态切削力误差补偿提供了一种新手段。     

活塞环槽加工硬质合金成型刀具的设计

在分析铝硅合金活塞环槽功能、技术要求及其加工工艺的基础上,设计了活塞环槽精加工用硬质合金成型车刀。该刀具定位装夹方便、使用寿命长,加工的活塞环槽宽度尺寸稳定、槽侧面表面质量好。通过切削试验对刀具材料和刃带宽度进行了优选,确定刀具材料为YD15(相当于ISOK10、M10),刃带宽度为0.25mm。     

Magnetostrictive and Kinematic Model Considering the Dynamic Hysteresis and Energy Loss for GMA

Due to the influence of magnetic hysteresis and energy loss inherent in giant magnetostrictive materials (GMM), output displacement accuracy of giant magnetostrictive actuator (GMA) can not meet the precision and ultra precision machining. Using a GMM rod as the core driving element, a GMA which may be used in the field of precision and ultra precision drive engineering is designed through modular design method. Based on the Armstrong theory and elastic Gibbs free energy theory, a nonlinear magnetostriction model which considers magnetic hysteresis and energy loss characteristics is established. Moreover, the mechanical system differential equation model for GMA is established by utilizing D’Alembert’s principle. Experimental results show that the model can preferably predict magnetization property, magnetic potential orientation, energy loss for GMM. It is also able to describe magnetostrictive elongation and output displacement of GMA. Research results will provide a theoretical basis for solving the dynamic magnetic hysteresis, energy loss and working precision for GMA fundamentally.     

Machining and simulation studies of bimetallic pistons

Light aluminium alloy piston is suitably reinforced at high load-bearing region with cast iron insert, and machining of such bimetallic material is more difficult with a single cutting tool material. Present study focuses on the orthogonal cutting of bimetallic material machining using cubic boron nitride as a cutting tool through finite element analysis. The effects of cutting parameters such as cutting velocity, feed rate and depth of cut on resultant cutting forces and the surface roughness were analysed. Those parameters yielding minimum cutting forces were identified as minimal cutting force parameters, so numerical simulation and experiments were carried out on these parameters. After machining, the intermediate bonding between metallic regions was studied using ultrasonic testing. Bimetallic machining is successfully simulated, and its potential is readily applied to an industrially important component.