蜂窝芯复杂曲面五轴联动数控加工几何误差建模及补偿技术

以蜂窝芯加工专用的六轴桥式龙门超声切削加工机床为研究对象,基于多体系统理论和齐次坐标变换,建立数控机床空间误差模型,根据机床结构和各零部件间的相对位置关系,对机床的各项几何误差进行建模分析,建立各零部件的子误差矩阵及整体误差变换矩阵,并对蜂窝芯复杂曲面指定加工位置的几何误差进行了求解.最后采用NC代码补偿法对机床几何误差进行补偿,通过比较补偿前后的误差值证明补偿后可大幅度减小误差,满足零件加工需求,同时此项补偿技术对后续其他类型误差的研究和补偿有很好的借鉴意义.     

切削参数对7075铝合金铣削性能影响仿真分析

通过热弹塑性变形有限元法,建立了7075铝合金铣削加工热力耦合三维有限元仿真模型,分析了各切削分力和切削温度随时间变化曲线,研究了不同切削参数对各切削分力和切削温度的影响规律.结果表明,在给定切削参数范围内,切削深度对各方向切削力均产生较大影响,其中,随着切削深度从0.1 mm增大到2.6 mm,吃刀抗力增加84.5 N,影响程度最大;主轴转速对各方向切削力影响较小,均在5 N以内;切削温度受每齿进给量影响最大,随着每齿进给量从0.005 mm/tooth增大到0.08 mm/tooth,切削温度从146℃增加到317℃,而切削深度对切削温度影响较小,在20℃范围内波动.     

风电盘式制动器制动闸片磨粒磨损仿真分析

针对风电制动器制动过程中制动闸片产生的摩擦磨损,借助有限元方法对制动过程中制动闸片的磨粒磨损进行有限元仿真.将制动盘/闸片相互作用的磨粒磨损过程简化为磨粒压入、滑移、卸载三个阶段,并根据磨损机理的不同将磨粒分为划擦型磨粒和刻划型磨粒.借助Rabinowicz单磨粒磨损模型分别推导出制动盘/闸片磨损过程中磨损量和划擦力的计算模型,并基于ABAQUS有限元软件分别对划擦型磨粒和刻划型磨粒制动过程中产生的磨粒磨损进行有限元仿真分析验证单磨粒磨损量和划擦力计算方法.     

风电盘式制动器制动闸片磨粒磨损仿真分析

针对风电制动器制动过程中制动闸片产生的摩擦磨损,借助有限元方法对制动过程中制动闸片的磨粒磨损进行有限元仿真.将制动盘/闸片相互作用的磨粒磨损过程简化为磨粒压入、滑移、卸载三个阶段,并根据磨损机理的不同将磨粒分为划擦型磨粒和刻划型磨粒.借助Rabinowicz单磨粒磨损模型分别推导出制动盘/闸片磨损过程中磨损量和划擦力的计算模型,并基于ABAQUS有限元软件分别对划擦型磨粒和刻划型磨粒制动过程中产生的磨粒磨损进行有限元仿真分析验证单磨粒磨损量和划擦力计算方法.     

一种基于键合图模型的未知输入观测器设计

针对观测器匹配条件满足情况下的线性定常和时变系统未知输入重构问题,利用系统键合图模型提出了一种未知输入观测器设计方法.首先,利用系统未知输入广义逆矩阵构建线性系统状态与未知输入观测器以对未知输入进行重构.该观测器设计方法可分别应用于线性定常与时变系统.选取一直流电机为研究对象,分别建立线性定常与时变系统键合图模型并利用MATLAB对所设计的未知输入观测器进行仿真研究.仿真结果表明,所设计的未知输入观测器可以实现对匹配条件满足情况下的线性定常和时变系统未知输入进行有效的观测.     

Luster Polish Strengthening Treatment for Raceway Surface of Aeroengine Bearings

A new surface strengthening technology, luster polish strengthening treatment, was proposed to treat the raceway surface of aeroengine bearings (9Cr18Mo) with the centrifugal strengthening machine exclusively designed for luster polish strengthening treatment. The experimental results showed that luster polish strengthening treatment produced a compressive residual stress layer with a depth of over 80 μm below the surface of the bearing raceway, and thus effectively removed the metamorphic layer in the raceway surface. After luster polish strengthening treatment, the average surface hardness of the aeroengine bearing raceway was increased from 61.02 HRC to 63.01 HRC, the surface roughness was reduced from 0.06 μm to 0.03 μm, and the contact fatigue life of the aeroengine bearings was improved by about 90%, with the dispersion of fatigue life being reduced remarkably. Theoretical calculation result agrees with that obtained by experiment.     

中空薄壁铝合金结构件侧铣局部切削力研究

在中空薄壁铝合金结构件侧铣过程中,各位置的局部切削力变化较大导致了严重的筋板变形、切削振动、刀具磨损等问题.为了研究中空薄壁铝合金加工过程中的各局部切削力,将整体结构件拆分为若干薄壁结构并建立三维模型,采用有限元法对各结构进行了有限元切削模拟,并利用切削试验对模型进行了验证.利用建立的切削模型对各加工位置处局部切削力进...     

面向末端刚度提升的机器人手臂关节角路径优化

针对六自由度串联关节机器人手臂,采用D-H法对手臂的操作空间进行了描述,得到了正、逆解运动学模型,建立了机械臂运动学方程.在各运动角度优化指标下,优选末端关节角度来增加手臂的刚度和稳定性,从而实现机械臂路径规划的优化.引入目标函数和遗传算子,提出了一种基于遗传算法的多目标机械臂路径规划算法.通过Matlab工具箱进行仿真验证,证明了该算法的有效性与可行性.