基于材料特性的飞刀铣削加工表面粗糙度模型的研究

为了更好的预测飞刀铣削加工的表面质量,针对工件材料自身性能进行研究。通过对切屑形成机理和材料力学性能的分析,并引入最小未变形切屑厚度。得出材料特性对表面的影响形式为回弹和侧流。基于以上两种形式,结合微观切削模型中,各加工中相关参数的关系,建立了新的表面粗糙度模型。通过验证实验,该模型具有良好的预测精度,误差范围控制在8.382%以内,同时最高精度为1.582%。     

基于多体运动学理论的机床误差灵敏度分析

针对机床加工误差出现后如何查找影响加工精度的关键因素这一问题,提出了一种基于多体系统运动学理论的机床误差灵敏度分析新方法.该方法首先利用多体系统运动学理论,将机床抽象为多个运动刚体,在各个刚体上建立体参考坐标系和运动参考坐标系,将刀具中心点和工件加工点分别通过各自坐标系描述到系统坐标系,以此方法建立约束方程并求解加工误差;然后通过对误差求导的方式获得误差参数的灵敏度并建立误差参数影响分析模型.实例的分析和计算证明,该方法可以有效地查找对机床误差影响较大的因素,从而可为机床设计者和使用者提供有效的机床改进理论基础.     

柔性机械系统动力学的变形耦合方法

采用弹性广义坐标耦合形式描述柔性构件的变形场 ,引入非线性位移 -应变关系确定新的形函数 ,使柔性体广义变形坐标 -应变成为线性关系 ,采用这种线性形式描述柔性体的应变能。将含变形广义坐标二阶项保留到求出偏 (角 )速度后再线性化 ,根据Kane方程建立了基于小变形的柔性机械系统动力学一致线性化模型。对含柔性梁的急回机构动力学进行了仿真研究。仿真结果表明曲柄在一些特定转速下 ,柔性梁出现失稳 ;在某些转速时 ,柔性梁动响应具有拍频特征。     

基于Web的数控曲面磨床几何误差补偿技术

以误差补偿技术的网络化应用为目的展开研究,选取SMART-CNC数控曲面磨床为研究对象,运用多体理论,建立了磨床的运动模型,获得了与精密刀具轨迹相对应的逆变刀具路线或逆变数控指令的求解方法,在此基础开发了基于网络的误差补偿软件,构建了网络化误差补偿服务系统。仿真试验结果从理论上证明了本文建模方法的正确性和网络化应用方案的可行性。     

数控凸轮轴磨床精度可靠性维持技术

为了对某数控凸轮轴磨床的运动误差进行分析和建模,分析研究了各运动部件间运动形式和误差类型,运用相邻体坐标系间的运动变化来表达2相邻体之间的运动情况,建立了相邻体之间的理想运动方程和有误差情况下的实际运动方程. 将相邻体间的实际运动方程进一步推广到任意低序体阵列分析当中,为研究多分支数控凸轮轴磨床误差建模提供理论基础. 将复杂的多分支链数控凸轮轴磨床抽象为简单的多体系统,对各运动部件建立相应的体坐标系和运动参考坐标系,求出相邻体间对应的变换矩阵. 最后,将机床运动部件划分为“工件-床身”和“砂轮-床身”2条运动链,提出了有误差影响情况下实现精密加工约束条件方程为\t\t\t\t\tP\t\t\t\t\t_w\t\t\t\t\t=P\t\t\t\t\t_t,且对该方程进行了求解,为数控凸轮轴磨床误差补偿的研究提供了必要条件. 结果表明:误差补偿后的机床加工精度显著提高.\t\t\t\t

     

基于无瞬心包络法的采油螺杆泵螺杆成型铣刀设计

研究加工采油螺杆泵螺杆成型铣刀的设计方法.通过对采油螺杆泵螺杆形状和工作原理的分析,建立螺杆螺旋面方程.利用无瞬心包络法和成型铣刀廓形设计原理,从成型铣刀与螺杆工件的相对运动关系出发,推导出具有恒定后角的铣刀刀刃廓形方程.在此基础上设计出加工螺杆的专用成型铣刀.铣刀采用刀头与刀架分离结构,降低了铣刀的生产成本,延长了铣刀的使用寿命.该方法设计的铣刀适用于在普通螺杆铣床上加工采油螺杆泵的螺杆,不仅降低了螺杆的加工成本,而且提高了螺杆的加工精度和效率.     

数控机床制造精度的优化分配方法

精度设计是机床设计中的重要一环,包含精度分析和精度分配两个互逆问题,其中精度分配是指在满足给定整体精度的基础上优化设计机床组成零部件的精度。几何误差对机床加工精度有关键性的影响,采取一种新的思路来进行精度分配。采用多体系统理论对机床误差建模,进而得到用于精度分配的模型,用线位移误差近似表示角位移误差和垂直度误差;以制造成本最低和满足加工精度为目标,利用Matlab和遗传算法优化误差参数,对机床零部件进行精度分配;最后验证表明此方法能使性能和经济性得到较好的协调。     

SMART-CNC超精密数控曲面磨床综合误差补偿技术

为了能进一步提高数控磨床的磨削加工精度,运用多体系统运动学理论、神经网络方法和有限元分析方法,分别对SMART-CNC超精密曲面数控磨床的空间几何误差、热变形误差以及力变形误差进行了建模和计算,通过逆运动学迭代求解算法求解出可消除磨床几何误差和载荷误差的精密加工数控指令值,通过神经网络算法所控制的微位移夹具机构,消除了磨床热变形误差的影响.实验结果表明,综合运用上述误差补偿方法后,将该磨床的磨削误差由原来的0.225 μm减小到0.045μm,取得了比较明显的综合补偿效果.     

数控磨床磨削运动精度分析与控制方法的理论研究

在大中型工件的精密磨削过程中,数控磨床的运动精度是影响工件几何形状误差的重要因数.运用多 体系统运动学理论,建立了计及误差的数控磨床运动方程,揭示出保证精密磨削过程得以实现的机械系统运动 本质,并以此为基础,提出适合精密磨削运动控制的数控指令生成方法.