基于典型相关分析和灰色关联分析的电火花小孔加工参数优化

为改善电火花小孔加工效果，采用典型相关分析法分析相关性和利用灰色关联理论优化参数组合的方法，选取直径0.7 mm的黄铜电极丝对304不锈钢板进行打孔实验。基于正交试验数据，分析了不同参数组合与工艺指标之间的相关性，确定了放电脉冲、放电休止、电流峰值、基准电压和极间电容等参数与加工时间、电极损耗、孔径三个工艺指标之间的关系以及各工艺指标的权重。采用灰色关联度值表示综合质量评价标准，运用均值分析法确定了最佳工艺参数组合。结果表明：相较于优化前，电极损耗减少23.10%，加工时间缩短37.50%，孔径减小1.10%。     

Modeling,identification and compensation for geometric errors of laser annealing table简

In order to improve the process precision of an XY laser annealing table, a geometric error modeling, and an identification and compensation method were proposed. Based on multi-body system theory, a geometric error model for the laser annealing table was established. It supports the identification of 7 geometric errors affecting the annealing accuracy. An original identification method was presented to recognize these geometric errors. Positioning errors of 5 lines in the workspace were measured by a laser interferometer, and the 7 geometric errors were identified by the proposed algorithm. Finally, a software-based error compensation method was adopted, and a compensation mechanism was developed in a postprocessor based on LabVIEW. The identified geometric errors can be compensated by converting ideal NC codes to actual NC codes. A validation experiment has been conducted on the laser annealing table, and the results indicate that positioning errors of two validation lines decreased from ±37 μm and ±33 μm to±5 μm and ±4.5 μm, respectively. The geometric error modeling, identification and compensation method presented in this work can be straightforwardly extended to any configurations of 2-dimensional worktable.     

一种龙门铣床误差实时补偿方法

龙门铣床广泛应用于航空航天领域大型零件的精密加工,其几何与热误差均对加工精度有显著影响。本文基于西门子840D数控系统内置的补偿接口,以及作者提出的大型机床的关键误差分析、辨识及建模方法,在建立好的主轴热误差及主进给轴的几何与热综合误差数学模型的基础上,提出了一种大型龙门铣床主轴及进给轴多项主要变形的补偿方法,开发了相应的补偿系统,并实现了主轴热误差和主进给轴(x轴)综合误差的实时控制补偿,验证了该方法的有效性。     

龙门铣床长行程进给轴定位误差鲁棒建模方法研究

以某龙门铣床的长行程进给轴为对象,研究了定位误差的鲁棒建模方法。在4个不同的环境温度下测量了进给轴的定位误差并建立了误差模型,发现4个误差模型的系数相差很大。为了建立一个能在各种环境温度下使用的定位误差模型,首先根据4组试验结果拟合出室温环境温度为20℃时的定位误差,然后将该误差作为基准,考虑环境温度变化对定位误差的影响,从而建立了定位误差模型。使用建立的误差模型拟合4个环境温度下测量到的定位误差,164个试验值的拟合残差都在[-3.208μm,3.127μm]的范围内,说明建立的误差模型具有很高的鲁棒性。     

工业煤粉锅炉中间仓落料冲击现象分析及解决方案

工业煤粉锅炉在煤粉储仓向中间仓卸料过程中,经常出现炉膛负压波动增大的现象,带来安全隐患;煤粉燃料供给不稳定是引起炉膛负压波动增大的原因之一。为解决此问题,结合工业煤粉锅炉系统中对供料稳定性与均匀性的要求,以能量守恒定律与动量定理进行分析;认为引起波动的主要因素为煤粉的自由落体运动对物料面产生不均匀冲击,并传导至中间仓底部,导致中间仓底部的煤粉堆密度不断变化,使得下游螺旋供料器的实际受料量随之改变,引起供料不稳定。以增加煤粉在中间仓的流动路程为设计原则,重新设计中间仓的内部结构,增加了伞帽的设计。经过实际测试,证明中间仓内部结构的改造有效,但实际应用中,伞帽的设计仍有改进空间。最后结合实际运行维护的便利性及可操作性,提出了在中间仓内部设计固定伞帽配合导流板方案,使中间仓的内部结构满足理论需要,具备可操作性,有效缓解了落料冲击的问题。     

煤粉工业锅炉给水硬度试验测量方法

为了在准确测量给水硬度的前提下节约试剂,以煤粉工业锅炉的给水为对象,首先取样给水100 m L,研究了氨缓溶液和铬黑T指示剂的用量对给水硬度测量结果的影响;然后分别取样给水100、50、25 m L,对比了取样体积和试剂用量对给水硬度测量结果的影响。结果表明:氨缓溶液和铬黑T指示剂的用量对给水硬度测量结果没有影响;给水取样50 m L时,测量得到的硬度值与取样100 m L时基本相同,但给水取样25 m L时测量误差较大。因此,从节约试剂的角度出发,测量给水硬度时建议取样给水50 m L、使用1 m L氨缓溶液和1滴铬黑T指示剂。     

煤粉工业锅炉底部粉煤灰沉降速度试验研究

为了加快煤粉工业锅炉底部粉煤灰的沉降速度和除灰速度,保障锅炉的稳定运行,采用试验的方法研究了粉煤灰特性、粉煤灰燃烧状况和落灰斗结构对粉煤灰沉降速度的影响,重点研究了粉煤灰颗粒的粒径、粉煤灰的燃烧充分性、落灰斗的高度和侧壁倾斜度对沉降速度的影响。结果表明:粒径较小的粉煤灰颗粒沉降速度较慢,粒径小于0.009 mm的粉煤灰颗粒容易造成炉底刮板机内细泥积聚;当煤粉不完全燃烧时,粉煤灰有少部分不溶于水且下降速度慢;粉煤灰的沉降速度随落灰斗侧壁倾斜度的增大和落灰斗高度的减小而减小,因此,设计的落灰斗在空间允许的情况下侧壁倾斜度应为10°以内,并且应该尽量加大落灰斗的垂直高度。     

摇动半径与中心抬刀对电火花加工效果影响的试验研究

为了提升电火花加工系统的性能,开发出基于PC平台、能够实现高速复杂抬刀、多轴联动摇动加工的电火花成形加工数控系统。在中心抬刀模式下,加入摇动半径分别为30μm、60μm、90μm的摇动模式,对比了不同模式下的试验结果。在90μm摇动模式下,对比了中心抬刀与非中心抬刀下的试验结果。结果表明：随着摇动半径的增大,加工时间变长、加工蚀除率下降、加工后孔的直径和深度变大但孔的直径偏差变小、底部圆角半径变小、电极损耗率下降,但表面粗糙度基本相同;中心抬刀会延长加工时间、降低加工蚀除率、减小孔直径并降低孔的直径误差、减小电极损耗率,对底部圆角直径、加工深度、表面粗糙度的影响不大。     

煤粉工业锅炉锅水碱度试验测量方法

为了在准确测量锅水碱度的前提下节约试剂,以煤粉工业锅炉的锅水为对象,研究了试剂用量和锅水取样体积对锅水碱度测量结果的影响。首先取样锅水100 m L,研究了酚酞和甲基橙试剂的用量对酚酞碱度和全碱度测量结果的影响;然后分别取样锅水100、50、25 m L,对比了取样体积和试剂用量对锅水碱度测量结果的影响。结果表明:酚酞和甲基橙试剂用量不同会导致溶液颜色不同,但对锅水碱度测量结果没有影响;锅水取样50 m L时,测量到的锅水碱度值与取样100 m L时基本相同,但锅水取样25 m L时测量误差较大。因此,从节约硫酸标准溶液和试剂的角度出发,测量锅水碱度时建议取样50 m L锅水、使用1滴酚酞试剂和1滴甲基橙试剂。     

机床整机模型简化及特性复现方法研究

用有限元方法对机床整机进行静动态特性计算时,划分网格较密,节点众多,不利于快速进行定量的分析,需要从中提取出简约模型及其与之对应的静动态特性。由此提出了简约模型关键节点选取原则,编制相应软件读取结果数据文件,提取相关节点的坐标、静态位移、动态振型等信息,绘制整机及静动态变形的简约模型图。以XK713B立式镗铣床为研究对象,在建立整机模型的基础上,分析其静动态特性,并利用编制的软件,形成简约模型,进行特性复现。结果表明：该立式镗铣床由原始的153238个节点简约为156个节点,并且很好地保留了机床各部件的结构特征和静动态特性,为简化后续的定量分析打下了基础。