中高速深孔静压磨头的设计

为提高深孔磨头的综合刚性问题，从四方面进行了优化设计：采用多油垫端面液体静压止推和双列径向液体静压轴承结构，减小主轴砂轮端挠度，提高抗振性；采用空心等强度主轴结构，提高固有振动频率；合理选择支承跨距，既保证磨头的回转精度，又使得固有振动频率较高；用配磨法很容易得到轴颈与轴瓦的最小使用间隙，保证磨头的回转精度和运动刚性．对改进后的磨头进行测试表明：其回转精度为0．004mm，工作转速达到6800r／min，用它磨削一批套筒深孔（口100mm×350mm），精度达到IT6．     

中高速深孔静压磨头的设计

为提高深孔磨头的综合刚性问题,从四方面进行了优化设计:采用多油垫端面液体静压止推和双列径向液体静压轴承结构,减小主轴砂轮端挠度,提高抗振性;采用空心等强度主轴结构,提高固有振动频率;合理选择支承跨距,既保证磨头的回转精度,又使得固有振动频率较高;用配磨法很容易得到轴颈与轴瓦的最小使用间隙,保证磨头的回转精度和运动刚性.对改进后的磨头进行测试表明:其回转精度为0.004 mm,工作转速达到6 800 r/min,用它磨削一批套筒深孔((c) 100 mm×350 mm),精度达到IT6.     

轨道车辆铝合金车体铆接车底架钻孔工艺研究

为了提高铝合金铆接车体底架钻孔的精度,通过对加工过程中存在的加工缺陷进行分析.分析发现钻孔补偿值的获取方法、工件来料本身、工件的装夹等均会对底架铆接孔的精度产生影响.针对这些影响因素,提出了如优化补偿值获取区域、利用主轴反转去屑、优化加工路径优化、边梁断面微铣削等改进措施和方法结果表明,利用优化后的加工工艺方法进行加工,其加工时间和加工精度相比于优化前分别提高了40 min和0.3 mm左右,在较大程度上提高了加工效率和精度,降低了不良产品的发生率.     

柴油发动机修理中的曲轴磨削问题

一些施工单位为了赶工程进度，加上修理条件差，往往忽视了工程机械的修理技术，而造成浪费。分析了在修理发动机曲轴时采用不同心磨削法，使修出的机器运转失稳的原因，介绍了曲轴的正确磨削方法，即同心磨削法，以及在磨削过程中应注意的技术问题。     

磨削淬火技术的温度场仿真研究

目前对磨削淬火的研究,多采用实验的方法,通过大量的实验来制定合适的工艺参数,但由于磨削加工的复杂性,常使得实验研究带有一定的偶然性和盲目性.文中对影响磨削淬火工艺的关键因素——温度场,利用有限元方法进行了仿真研究,得到了磨削温度场的等温线图和工件各处的温度变化历程,预测了工件表层是否发生马氏体相变及相变层厚度,并进行了实验验证.研究表明,磨削淬火技术可以替代常规表面淬火工艺,利用磨削温度场仿真技术可以减少实验量、节省实验费用.     

氮化硅陶瓷的半延展性磨削模型研究

对氮化硅陶瓷磨削表面进行实验观察，从理论上分析了陶瓷材料的加工机理，提出了陶瓷的半延展性磨削模型。该模型揭示了磨削加工时陶瓷材料加工机理的基本特点，为实际生产中摩削工艺参数的优选提供了理论依据。     

修制磨削摆线轮齿形砂轮过程中金刚轮圆头中心轨迹的寻求

研究了修制磨削摆线轮齿形砂轮过程中金刚轮圆头中心轨迹的寻求方法，导出了其直角座标方程式，确定了金刚轮圆头半径的最佳值，运用作者编制的相应软件所得出的结果。解决了现场被加工摆线轮齿形超差问题。效果显著。     

批量生产多循环闭式冷锻铝材成形误差机械热偶合有限元分析

在冷成形加工中因为工件和模具中的温度随时间变化而使工件的成形误差也随之变化，以前的成形误差分析仅涉及单个工件加工循环。同时考虑机械效应和热力效应对成形误差的影响，对批量生产多循环闭式冷锻铝材成形过程中工件的成形误差进行了有限元分析，给出了一个包含成形各个阶段所产生的成形误差的误差分析公式。该公式可用于诸如挤压成形等其他成形工艺。这一分析工作为高精密成形误差补偿方法的研究提供了指导。     

超声磨削表面残余应力工艺实验与回归分析

为了探索超声磨削的工艺特性,研制了轴向超声磨削加工实验装置,对45钢进行实验研究,采用i XRD便携式高速残余应力分析仪测量磨削表面残余应力,从实验角度分析磨削工艺参数对残余应力的影响,建立了残余应力关于磨削深度、超声振幅和砂轮线速度的回归方程,并用该方程预测表面残余应力.研究结果表明:普通磨削和超声磨削均在试件表面产生残余压应力,且轴向方向的残余压应力显著大于磨削方向的残余压应力;磨削深度和超声振幅能够增大残余压应力,砂轮线速度的增加会降低残余压应力;预测值与实验值的最大相对误差不超过5%,验证了该模型能有效预测超声磨削加工表面残余应力.     

肋骨自动加工参数实时计算方法的研究

为了提高机械手数控肋骨冷弯机自动加工的精度,针对其进料误差进行了数据统计和分析,同时分析了进料误差产生的原因和对肋骨成形精度的影响.在进料误差不可避免的情况下,提出了实时计算加工控制参数——弯曲角度的方法,并将采用该方法实时计算的结果与原来的弯曲角度进行了比较.采用该计算方法控制实际的肋骨弯曲加工,也取得了满意的加工精度.     

Mist-jetting Electrical Discharge Dressing Technology for Superabrasive Grinding Wheels

The technology of superabrasive grinding has been developed in order to achieve high-quality finish in extremely hard and brittle materials.Thereafter, truing and dressing technology on super abrasive grinding wheel is one of the most important subjects on precise machining field at present.In this paper, mist-jetting electrical discharge technology was applied to dressing metal-bonded superabrasive wheels.And a systematical study on the mechanism of selective removal of the bond was proposed.Experiments on dressing bronze bonded diamond grind wheels were carried out on a die-sinking electrical discharge machine.The diamond wheel topographies before and after electrical discharge dressing were observed by VH-800 3D digital microscope.The wheel profiles before and after dressing were observed.The results of electrical discharge dressing under different electrical parameters were compared.Experimental results indicate that the favorable surface topography can be obtained under suitable processing parameters and mist-jetting electrical discharge dressing(MEDD) is feasible for metal-bonded diamond grinding wheel.     

横风下高速列车动力学参数的多目标优化

为改善高速列车横风下运行的动力学性能, 提高运行平稳性和安全性, 以轮轴横向力和轮重减载率为优化目标, 对高速列车动力学模型的悬挂参数进行多目标优化设计; 建立高速列车多体动力学参数化模型, 依照大风限速标准, 加载列车在横风下以不同速度运行的气动力数据, 选取了止挡间隙、一系悬挂纵向和垂向刚度、二系悬挂纵向和垂向刚度、一系垂向减振器刚度、二系横向和垂向减振器刚度、抗蛇形减振器刚度及阻尼11个变量; 搭建高速列车动力学模型优化平台, 对高速列车多体动力学参数化模型的设计参数与轮轴横向力和轮重减载率的相关性进行分析, 得到列车各悬挂参数对轮轴横向力和轮重减载率的影响趋势; 基于相关性结果, 采用NCGA、AMGA和NSGA-Ⅱ遗传算法对高速列车的动力学参数进行优化设计。分析结果表明: 采用NSGA-Ⅱ算法的优化结果最为理想; 与轮轴横向力和轮重减载率相关性最大的参数为抗蛇形减振器刚度, 为反效应; 优化后列车的动力学性能得到明显的改善, 轮重减载率从原始的0.78整体优化到0.63以下, 且最小可以优化到0.49, 最高可降低37.2%;轮轴横向力从原始的16.8 kN整体优化到9.6 kN以下, 且最小可以优化到5.79 kN, 最高可降低65.5%;得到了优化目标的Pareto前沿最优解, 确定了列车各动力学参数设计变量的最优解集, 并对最优解集在其他列车速度和风速组合下的运行工况进行验证, 适用性较好。      

磨削方式对65Mn钢磨削淬硬层及其均匀性的影响

采用刚玉砂轮在卧轴矩台平面磨床上对65Mn钢进行了磨削淬硬,研究了磨削方式对65Mn钢磨削淬硬层组织、显微硬度、淬硬层深度及其均匀性的影响.结果表明:磨削方式对磨削淬硬层显微组织及其显微硬度无显著影响,淬硬层完全淬硬区均由细小均匀的针状马氏体、残余奥氏体和少量未溶碳化物组成,淬硬层高硬度值均在760～820HV之间;但随着磨削方式的改变,试件淬硬层深度及其均匀性相应改变.采用逆磨+顺磨或顺磨+逆磨+顺磨不仅可以增加磨削淬硬层深度,而且可以提高磨削淬硬层深度的均匀性.     

Micro-Grinding Performance of Hard-Brittle Chip Materials in Precision Micro-Grinding Microgroove

The micro-structure on hard-brittle chip materials (HBCMs) surface can produce predominant functions and features. The micro-grinding with diamond wheel micro-tip is an efficient method to machine microstructure on HBCMs. However, different HBCMs and crystal orientation may have a significant influence on the micro-grinding performance. In this paper, the micro-grinding performance along different crystal orientation of HBCMs is investigated. First, a dressed 600^# diamond grinding wheel is used to micro-grind micro-structure on HBCMs. Then, the experiment of micro-grinding force test is completed. Finally, the quality of microgroove, the grinding ratio and the micro-grinding force are investigated and they are related to the crystal orientation of HBCMs. It is shown that the stronger resistance to the micro-crack propagation has the best quality of microgroove and the smallest grinding ratio. Moreover, the hardest single-crystal SiC has the best machinability and the micro-grinding force is 38.9%, 10.8% and 46.8% less than the one of sapphire, single-crystal Si and quartz glass, respectively. The direction to micro-grind easily is the crystal orientation 〈10\(\overline 1 \)0〉 for single-crystal SiC and sapphire. In addition, the micro-grinding force increases with the increase of the micro-grinding depth and feed rate and decreases with the increase of the grinding wheel speed.     

复合材料传动轴的弯曲振动分析

为改善直升机传动轴的动力学特性,研究了非惯性系下复合材料传动轴的弯曲振动问题.根据质心运动定理导出了非惯性系下两端支承的倾斜纤维增强复合材料传动轴的弯曲振动方程,用Galerkin法求得方程的解.在此基础上,分析了质量偏心、阻尼、惯性力和重力对振幅的影响.研究表明：复合材料传动轴比钢、铝合金传动轴同阶弯曲固有频率大,相邻阶之间不产生共振的频率范围大、静挠度小、振幅小.惯性力不变时,传动轴的最大横向位移等于惯性力和重力产生的静挠度与质量偏心产生的动挠度幅值之和;惯性力变化时,传动轴产生动挠度.     

Identification of grinding wheel wear signature by a wavelet packet decomposition method

Grinding is known as the most complicated material removal process and the method for monitoring the grinding wheel wear has its own characteristics comparing with the approaches for detecting the wear on regular cutting tools. Research efforts were made to develop the wheel wear monitoring system due to its significance in grinding process. This paper presents a novel method for identification of grinding wheel wear signature by combination of wavelet packet decomposition (WPD) based energies. The distinctive feature of the method is that it takes advantage of the combinational information of the decomposed frequency components based on the WPD so the extracted features can be customized according to the specific monitored object to get better diagnosis effects. Experiments are researched on monitoring of grinding wheel wear states under different machining conditions. The results show that the energy ratio extracted from the measured vibration signals is consistent with the grinding wheel wear condition evaluated by experiment and the further extracted feature ratio can be used in prediction of wheel wear condition.     

基于ANSYS的钢制车轮有限元分析

建立某特定车型车轮的有限元模型,进行弯曲应力和径向应力分析及疲劳分析,探究车轮疲劳寿命的影响因素。对车轮分别进行正对螺栓孔和正对2螺栓孔中间加载2种工况的应力分析。最后应用Fatigue模块对车轮进行弯曲疲劳寿命分析,预测车轮的疲劳破坏位置和使用寿命。     

高速列车驱动车轴动态特性分析

将车轮和轴箱分别简化为集中质量和转动惯量,用连续弹性Timoshenko梁模拟变截面车轴,建立弹性轮对与轨道耦合垂向动力学模型,分析车轴动态刚度与轮轨作用力、车轴自身振动特性和车轴动应力的相互关系。发现:轮对的一阶和二阶固有频率分别由76.34Hz和130.03Hz降低到53.68Hz和100.02Hz,车轴的一阶模态振动加速度和弹性振动位移分别增加60.12%和92.21%,轮轨动作用力增加6.23%,车轴轮座内侧和轴颈危险截面的动应力分别增加39.30%和34.13%。分析结果表明:轮轨动作用力和车轴的动应力随着车轴动刚度的降低而增加,因此,提高轻量化轮对的固有频率和动态刚度能保证高速列车安全运行和提高车轴疲劳强度。     

箱形梁长悬臂板的有限元分析

应用有限元软件Ansys,对箱形梁长悬臂板的内力分布规律进行有限元数值分析,着重研究悬臂长度、泊松比、板厚等参数对悬臂板内力分布规律的影响.结果表明：在轮压荷载作用下,长悬臂板内会产生较大的正弯矩,其最大值约为悬臂根部最大负弯矩的一半;随着轮压荷载作用位置的变化,根部负弯矩具有特殊的变化规律,当轮压荷载离悬臂根部的距离较大时,根部负弯矩近似按线性规律变化,根部最大负弯矩基本不随悬臂长度而变;泊松比和板厚对悬臂板内力的影响不大.