汽轮机叶片数控砂带磨床可控磨削力磨头结构设计北大核心

研究了汽轮机叶片复杂曲面型面砂带磨削的要求,建立了六轴联动的砂带磨削运动关系模型;根据砂带磨削的特点,提出了通过控制磨削压力实现对磨削深度的控制解决柔性砂带磨削精度难以控制的难题;设计出可控磨削力的砂带磨头。用Pro-Mechanism对磨头结构进行了运动学仿真,用ANSYS对磨头支架进行了力学分析。试验验证,设计的砂带磨头满足使用要求。     

基于砂带修形磨削的磨削量影响参数数学模型研究

分析了影响磨削量的主要因素,包括砂带的磨削寿命、砂带线速度、机器人进给速度、浮动梁气压、相邻路径间距、接触轮特性、砂带摆动幅度、磨削液和磨削振动,建立了完整的磨削量与加工参数的数学模型.通过磨削实验分析了影响磨削量的主要因素,机器人砂带磨削系统对机器人进给速度变化的响应有延迟现象,修形磨削时,相邻两磨削点间的距离需要与机器人进给速度变化情况相匹配.根据实验数据对磨削实验进行了拟合建模.得到了砂带寿命数学模型、磨削量和砂带线速度关系模型、磨削量和浮动梁气压关系模型、磨削量和机器人进给速度关系模型.最后,通过力反馈控制进行了修形磨削实验和叶片磨削实验,磨削精度和力控制精度满足设计要求.     

复杂曲面型面柔性砂带磨削关键技术研究

根据曲面型面砂带磨削的特点和要求,在分析曲面型面砂带磨削所需控制运动基础上,建立了砂带磨削运动关系模型;讨论了曲面型面砂带磨床的可行性结构方案,完成了磨床机械结构的开发和设计;针对柔性砂带磨削精度难以控制问题,提出了通过控制磨削压力实现对磨削深度的控制,开发了可控磨削力的砂带磨头;以UG/API为开发工具,在UG平台上开发了砂带磨削编程系统,包括对磨削力的编程控制;基于工控机+运动控制器平台开发了曲面型面砂带磨削专用数控系统。通过一个个关键技术研究,最终研制完成可控磨削力的六轴联动数控砂带磨床样机产品,经对汽轮机叶片曲面型面实际磨削试验验证,所研制的砂带磨床样机产品满足曲面型面零件光整加工要求。     

民用发动机涡轮叶片砂带磨削工艺参数的设计与试验

基于砂带磨削原理,设计了磨削民用航天发动机涡轮叶片的试验。根据模锻后的发动机涡轮叶片的几何参数、材料及最终参数要求,采用离线模拟和试验数据统计的方法,归纳出磨削过程中切向和法向磨削力的公式;通过公式的求解,得到了影响砂带磨削的主要参数之间的相互关系;经磨削工艺试验,初步确定了加工数据;经检测磨削效果并分析误差来源,反复优化试验,最终获得了良好的加工表面。试验验证了民用发动机涡轮叶片砂带磨削加工工艺参数选择的合理性。     

六轴联动叶片型面砂带磨削方法及加工仿真研究

依据砂带接触轮与叶片型面的最佳接触条件,提出了叶片型面六轴联动砂带磨削加工方法,并进行了叶片砂带磨削的刀位点计算;采用VERICUT构建了虚拟数字机床并进行了仿真加工实验,验证了叶片型面砂带磨削加工刀位点以及轨迹计算的正确性.     

砂带磨削加工表面粗糙度预测与验证

为了研究砂带磨削过程中主要工艺参数对磨削表面粗糙度的影响规律,建立了砂带磨削工件的表面轮廓模型,通过对砂带磨粒运动轨迹的研究分析,由单个磨粒的运动方程建立多个磨粒的运动方程。采用单因素试验法,由仿真软件合成磨削加工表面的三维形貌与粗糙度值的变化趋势,通过建立表面粗糙度回归数学模型与叶片磨削试验进行理论分析验证。结果表明,不同工艺参数磨削后工件表面粗糙度的仿真值与试验结果吻合度较好,为实际砂带磨削工艺参数的选择和优化提供理论依据与参考。     

多工位砂带磨削机床的研究

在机器人砂带磨削系统中,为了磨削复杂曲面的零件,砂带磨削机床需要多种直径的磨削轮和多种磨削方式,为此,研制了多工位砂带磨削机床.讨论了该多工位砂带磨削机床的工作原理,阐述了实现砂带磨削基本磨削方式的结构原理、在线换轮机构及磨削力补偿机构,并进行了实验研究.     

六联动叶片砂带磨削编程系统的开发研究

以VC++为编程语言和UG/OPEN API为开发工具,通过对砂带磨削运动分析、磨削刀位轨迹计算和数控代码生成等关键技术研究,最终开发了一套六轴联动汽轮机叶片数控砂带磨床编程原型系统,并采用数控加工仿真软件VERICUT构建了六轴虚拟砂带磨削环境,对编程系统生成的数控代码进行叶片型面磨削仿真,验证了系统生成的磨削刀位点以及数控代码的正确性.     

船用螺旋桨砂带磨削研究

为改善船用螺旋桨叶片的磨削效果,采用两种不同磨料砂带对螺旋桨叶片进行了磨削试验。讨论了砂带线速度、法向磨削压力、磨料种类对材料去除率的影响;分析了砂带粒度和接触轮硬度对表面粗糙度的影响。试验表明:使用砂带磨削螺旋桨不仅可行,并且具有较高的材料去除率,可获得较小的加工表面粗糙度。该研究为确定合理的螺旋桨砂带磨削工艺参数提供了依据。     

叶片数控砂带复合磨削加工方法的研究

在对叶片进行数控铣削和砂带抛光磨削的研究基础上,提出了一种叶片数控砂带复合磨削加工的方法.该方法采用了一种刚柔组合的砂带磨削接触轮,兼有切削和抛光的功效.它使叶片的切削加工和抛光加工合二为一,不仅提高了加工效率,也大大降低了生产成本.     

基于ASP的VPDM系统研究

分析了虚拟企业对虚拟产品数据管理（VPDM）的需求，结合ASP模式的先进实施理念，提出了基于ASP模式的VPDM系统概念；分析了VPDM与传统PDM之间的区别；并基于B／W／D三段式结构，阐述了基于ASP模式的VPDM体系结构；最后讨论实现该系统的方法和一些关键技术。     

转子轴花键的铣削

介绍了利用大径定心的花键轴花键的实用加工方法。     

管路液力冲击的解析研究

分析阀门开闭引起管路液力冲击的机理,计算换向阀换向时管路实际压力冲击突变值及换向阀阀芯所受液动力并进行实验验证。     

基于MATLAB仿真的SVPWM技术研究

为了给交流异步电机伺服系统提供必要的设计数据,根据SVPWM的基本原理和实现算法,基于MATLAB/Simulink平台搭建了SVPWM仿真模型,将该模型应用到异步电机的矢量控制系统中进行了仿真。结果表明,SVPWM控制方式提高了整个系统运行的稳定性和可靠性。     

滚子表面缺陷分析

采用金相分析以及扫描电镜、能谱分析等试验方法对滚子表面缺陷进行了分析.结果表明:滚子表面的麻坑(黑点)缺陷是腐蚀坑,主要是由于热处理炉保护气氛不纯,滚子在高温状态下产生表面腐蚀而形成.     

基于B/S结构在线监控研究应用

简述了DCOM、ActiveX等组件模型,结合ASP技术在Internet/Intranet环境下实现了基于Browser/Server结构锅炉在线监控.该系统在DCOM技术基础上通过ADO编程实现数据传输和访问,结合ASP和ActiveX控件技术实现动态发布和在线监测.     

基于插值法的计量泵流量控制算法研究

针对目前国产计量泵实际流量显示不直观、计量精度低等问题,分别用分段插值、拉格朗日插值、牛顿插值、三次样条插值4种算法,对不同压力下多种型号的计量泵实际流量和频率之间的关系进行了理论研究,并用线性回归分析法对所得计算结果进行了分析。分析结果表明,分段插值算法所得标准误差最小,残差图中的离散性最明显,置信区间最小,更真实的反映了实际流量和频率的关系,可大大提高计量泵的计量精度,适合用作计量泵控制器流量控制算法。     

单片机应用系统研究——轮式移动机器人控制系统设计与研究

机器人的移动方式有很多种,但大致就分为两种:车轮式和足步式两种.本文从轮式移动机器人(WMR)的体系结构出发,重点设计了机器人移动控制系统的硬件、软件平台.首先,通过对非完整轮式移动结构和直流伺服电机模型的分析,建立了移动机器人的控制系统模型.其次,设计了基于AVR微控制器(AT90S8515)的移动控制系统,其中主要包括PWM功率驱动、测速单元和串行通讯模块等;对机器人速度、位置控制采用模糊PID算法,较好地克服了移动机器人模型的不确定性、转速位置控制要求的多变和环境改变等因素的影响.程序使用ICCAVR C语言编写,在AVR SUDIO调试软件中用ICE200仿真.     

电火花成形机床微细加工相关探索

首先简要介绍了电火花微细加工目前的发展状况。并概括地分析了商品电火花成形机用于微细加工所具有的一些特殊优势。最后通过微轴的加工实例来证实其进行实用微细加工的可行性。     

基于时间序列电流偏差因子的电源-电弧系统稳定性研究

运用偏微分近似理论,在考虑焊接外电路动态全负载情况下,对电源-电弧系统稳定性进行了模型刻画,得出系统稳定系数的数学解析式,依此定性并量化分析了系统稳定性的基本条件和最优条件。在此基础上,采用电流偏差相对转换方法,获得了动态电流偏差因子的时间序列解析表达式,进而通过偏差衰减时间方式来量化分析系统的稳定性。实验的电压与电流波形分析结果与动态电流偏差因子量化结果一致。