滚珠丝杠磨削再生颤振极限预测方法研究

介绍了滚珠丝杠磨削过程中的再生颤振对提高工件质量和生产效率的影响;在滚珠丝杠磨削振动系统动力学模型的基础上,提出了确定磨削再生颤振模型参数的方法,获得了符合在实际磨削中的再生颤振稳定性极限图。结果表明,通过对磨削滚珠丝杠的磨削试验,验证了对磨削滚珠丝杠再生颤振系统研究的有效性和实用性。     

变速磨削及倒谱分析

一、前言磨削加工是精加工的主要手段之一。在加工中,常常会发生强烈的振动,通常称为颤振。颤振会给加工质量带来严重的问题,降低表面光洁度、加工精度,对机床寿命也带来不利影响。因此,研究颤振对于提高生产率、加工质量具有十分重要的意义。许多学者的研究指出,变速磨削能够有效地抑制颤振,但对这种作用的理论解释却很少。作者从振动调制的观点提出了下面的观点:振动调制是磨削颤振发展的重要因素,变速磨削有效地改善了颤振的调制状态,从而抑制了颤振的发展。作者在上海机床厂生产的M1420型磨床上作外圆切入磨的变速磨削试验,实验结果证实了理论分析的结论。     

滚珠丝杆磨削颤振分析与监测方法研究

在实验研究的基础上,分析测试了滚珠丝杠磨削中工件颤振振纹与监测信号之间的关系,提出了把信息论中的信息率作为声发射信号和加速度信号的参数变量对滚珠丝杠磨削颤振进行监测的方法。最后,通过设定信息率阈值实现自动判别磨削颤振,实验结果证明了该方法的有效性和实用性。     

平面磨削颤振试验研究

首先，通过平面磨削过程动力学模型，对平面磨削颤振的发生和发展进行分析。然后，设计平面磨削颤振的试验方案，获得磨削颤振和磨削表面波纹度的试验结果，进而研究不同的磨削条件对磨削颤振和磨削表面波纹度的影响，得到与理论分析一致的结果。最后，给出磨削颤振和磨削表面波纹度之间的相互关系，研究表明，在平面磨削过程中，磨削深度是影响磨削颤振和磨削表面波纹度的主导因素；在较大的磨削深度条件下，磨削颤振的幅值和磨削表面的波纹度幅值随着工件速度的增加有显著增大的趋势。     

基于EMD复杂度与鉴别信息的磨削颤振预测

为避免磨削加工中出现颤振,提出一种基于经验模式分解(empiracal mode decomposition,简称EMD)复杂度与鉴别信息的颤振预测方法。采用经验模式分解对磨削加工中滤波后的振动信号进行分解,获得振动信号的本征特征函数;采用L-Z复杂度指标对本征特征函数进行复杂度分析,获得磨削颤振特征值;采用鉴别信息对复杂度变化进行量化,通过鉴别信息对磨削加工颤振进行预测。在外圆磨床实验平台对该方法的有效性进行了验证,分别采用变工件转速、变砂轮转速和变磨削厚度3种加工方式逼近颤振状态。分析结果表明,当磨削加工趋于颤振时对应的鉴别信息值增大。实验结果通过鉴别信息的大小可以对磨削加工中的颤振进行预测。     

磨削轧辊工件系统结构分析与颤振研究

大型轧辊工件磨削颤振对提高工件磨削质量和生产效率有很大影响。为保证大型轧辊工件磨削振动稳定性,详细介绍了采用有限元方法对两种不同轧辊工件支撑结构进行的分析。根据磨削再生颤振理论分析该磨削系统的振动稳定性,通过调整轧辊工件支撑结构可有效避免磨削颤振,并对不同支撑结构的轧辊工件进行磨削试验研究。试验结果验证了采用有限元方法分析的有效性和实用性。     

磨削颤振特性研究进展

首先阐述了磨削加工过程中的颤振会导致工件尺寸误差、形位误差、表面粗糙度和波纹度等指标的恶化,直接影响了工件加工精度和表面质量;接下来系统地介绍了现有的、比较有代表性的磨削颤振机理研究技术;最后对磨削颤振特性研究技术的发展前景进行了展望,指出了该研究领域当前需要进一步研究的问题和发展趋势,为今后的研究提供参考。     

外圆磨削过程稳定性预测研究

磨削过程中容易出现颤振现象,对磨削质量造成严重的影响。以轴承内套的外圆磨削为研究对象,以控制外圆磨削过程中的颤振为研究目的。首先建立了该外圆磨削系统的动力学模型,并对极限磨削深度进行了求解。然后在模态测试的基础上得到了进行稳定性预测所需的参数,并在此基础上绘制了该磨削系统的稳定性极限图。通过磨削实验,证明实验数据与稳定性极限图的预测数据相符,说明该极限图能够为实际生产中磨削工艺参数的选取提供有效指导。     

清除磨削颤振的新方法——变速磨削

在磨削加工中,常常会出现颤振现象,使得被加工工件的表面粗糙度增大,加工精度降低,给机床带来不利影响。因此,在现有的机床水平条件下,如何从工艺角度来抑制和消除磨削颤振,是一个很重要的问题。在此,介绍一种消除磨削颤振的新的工艺方法——变速磨削。磨削颤振是以再生型为主要形式,即由前一次磨削因颤振在已加工表面下残留的波纹,引起下一次磨削过程中产生使固有振动持续下去的滞后交变磨削力。当工件速度保     

清除磨削颤振的新方法——变速磨削

<正> 在磨削加工中,常常会出现颤振现象,使得被加工工件的表面粗糙度增大,加工精度降低,给机床带来不利影响。因此,在现有的机床水平条件下,如何从工艺角度来抑制和消除磨削颤振,是一个很重要的问题。在此,介绍一种消除磨削颤振的新的工艺方法——变速磨削。磨削颤振是以再生型为主要形式,即由前一次磨削因颤振在已加工表面下残留的波     

切入式外圆磨削接触刚度与固有频率研究

基于外圆切入磨削系统动力学简化模型,对磨削材料去除率模型的时间常数进行研究,提出了切入式外圆磨削接触刚度的有效测量方法,并建立了磨削接触刚度与系统固有频率的关系模型。通过大量磨削实验,验证了不同磨削工艺参数与接触刚度、系统固有频率及颤振频率的变化规律。研究结果为后续避免或抑制磨削颤振以及磨削工艺参数优化研究提供了实验基础和理论依据。     

非线性磨削中颤振抑制的研究

在磨削加工过程中,颤振的发生通常使得工件表面出现振纹,严重降低工件的表面质量,而且加剧机床的磨损,缩短砂轮的使用寿命,因此,抑制磨削加工中的颤振具有重要意义。通过将Duffing振子考虑为砂轮的结构非线性项,建立了2自由度非线性磨削动力学模型。首先,采用数值仿真的方法,做出了磨削系统的稳态图和分岔图,研究了磨削工艺参数对磨削稳定性的影响;之后,为了抑制磨削颤振,采用主动控制策略来降低系统的振幅,仿真结果表明,主动控制策略很好地抑制了颤振,从而极大地提高了磨削工件的表面质量。     

磨削加工颤振稳定性研究综述

在磨削难加工材料制成或具有薄壁、大长径比、复杂曲面结构的零部件时,磨削系统颤振会直接影响零部件表面加工质量和轮廓精度,从而影响使用寿命。但是目前对磨削颤振系统产生机理,稳定性模型建立与分析的研究仍有不足。深入开展磨削加工过程中颤振稳定性研究对于提升加工质量、保障磨削系统稳定运行具有重要意义。围绕磨削颤振机理、磨削稳定性建模与求解方法和应用进行综述,首先分析磨削系统稳定性的主要影响因素,深入讨论颤振的成因和磨削系统动力学建模进展;然后,从频域、时域、实验等方面重点分析磨削稳定性模型的求解方法,比较并归纳各种求解方法的过程原理、研究现状与优缺点;最后总结稳定性分析应用方法与现状,并对磨削加工颤振稳定性研究未来的发展方向进行展望。     

滚珠丝杠磨削再生颤振稳定性极限预测

滚珠丝杠磨削过程中再生颤振对提高工件质量和生产效率有很大影响。在对滚珠丝杠磨削振动系统建立动力学模型的基础上,推导计算出机床再生颤振系统极限磨削深度与砂轮转速的计算公式及绘制出颤振稳定性极限预测图。最后,通过实验结果验证了该颤振稳定性极限预测模型的有效性和实用性。     

切入式无心外圆磨再生型磨削颤振的动态特性分析

对引起无心磨砂轮表面再生磨削颤振的原因进行了分析,基于再生颤振机理,建立了无心磨砂轮表面再生磨削颤振的动力学模型,并通过拉氏变换和经典控制理论建立了砂轮表面再生磨削颤振系统框图.然后通过系统传递函数的特征方程,得到砂轮表面再生磨削颤振系统的稳定性条件.此外,提出了通过比较砂轮的磨损深度与极限磨削深度的方法来判断砂轮表面是否会发生再生磨削颤振,从而为优化无心磨工艺参数,提高加工精度提供了理论基础.     

外圆磨削颤振通用模型及稳定性研究

为有效解决外圆磨削微颤振问题,提高外圆磨削产品加工质量,基于再生颤振理论建立了一种外圆磨削动力学通用模型,该通用模型引入与砂轮宽度相关的重叠因子,充分考虑工件与砂轮的再生颤振关系,可通用于外圆纵向磨削和外圆切入式磨削;运用牛顿迭代法对带有时滞的超越方程进行数值求解,并结合高斯消元法提升迭代收敛速度,利用延拓算法连续提供有效初始值,提高迭代结果的准确性,可获得准确的磨削稳定性边界。以复杂切入式磨削进行磨削颤振数值模拟计算和实验研究,实验结果表明该通用模型可有效应用于外圆切入磨削颤振过程,通过该模型选择的磨削加工参数可有效避免磨削微振纹现象,可有效提高外圆磨削加工质量和加工效率。     

高速磨削下变速磨削的抑振效果分析

磨削颤振问题，一直影响着磨削加工精度和表面质量。在湖南大学“三高磨削”——高速、高效、高光洁度(低粗糙度)磨削研究的基础上，本文将“用变速切削抑制再生颤振”的原理引入高速磨削领域，并采用振幅比作为评价指标，揭示了变速磨削颤振的抑制效果。     

精密龙门立卧平面磨床颤振监测分析与诊断

以某磨床厂的一台精密龙门立卧平面磨床为研究对象,针对其在加工过程中出现的颤振现象,综合采用加工过程振动监测、试验模态测试与振动阶次分析相结合的测试诊断方法,判断产生颤振的原因,确定引起磨削颤振的机床结构薄弱环节,并提出改进措施。研究结果表明,加工过程振动监测、振动阶次分析和试验模态测试相结合是一种行之有效的用于磨床颤振监测与诊断的测试分析方法。     

用变速磨削法抑制颤振生长速度的试验研究

本文采用变速磨削的方法进行了外圆切入磨削的抑振试验，设计出能有效地评价颤振生长过程的参数—颤振生长速度，在相同的条件下进行了恒速磨削与变速磨削颤振生长速度的对比分析，充分证明了变速磨削的抑振作用，为变速磨削的实际应用提供一种新方法。     

平面磨削颤振在线控制方法研究

在分析目前机床颤振控制方法的基础上,提出了平面磨削颤振控制策略。