基于遗传算法的螺杆面加工用盘铣刀廓形的计算

针对传统解析方法计算螺杆曲面加工用盘铣刀的廓形问题,提出利用共轭曲面的数字仿真原理的求解策略.将螺杆加工用盘铣刀的廓形计算问题转化为无约束的优化问题,提出基于遗传算法的求解思路和具体实现方法,给出促进收敛性的具体措施,并对求解过程与结果进行了分析.结果表明,遗传算法能够可靠地实现该无约束优化问题最(近)优解的求取,可为螺杆加工用盘铣刀精确廓形的获得提供一种原理简单的方法和操作可行的途径.     

宏程序在数控铣削加工中的应用

目前,随着数控技术的发展,数控机床已经成为我国在用机床的主流.在数控铣削中,对于非圆曲线、曲面、圆角、倒角的加工,当机床内存容量较小时,如何使加工程序变得简洁,对现实加工来说,有着很重要的实际意义.相对普通程序,由于宏程序编程可以使用类似计算机编程语言中的函数变量,使得程序编制更加容易和灵活.本文通过实例介绍数控铣削加工编程中运用宏程序来解决有规则的曲线、曲面铣削加工问题.     

模具曲面加工二个重要工艺问题

本文应用数控加工中步长和行距理论,通过仿真分析,探索了行距选取问题;根据曲面曲率确定曲面加工区域并指出应用限制线和限制面加工方法来实现。     

面向渐开线齿轮加工的指形铣刀三维参数可视化设计

针对指形齿轮铣刀关联参数较多,设计计算复杂,传统的手工设计具有工作量大、效率低、精度难以保证且易出错的不足,利用共轭曲面的数字仿真原理,建立渐开线齿轮加工用指形铣刀廓形的仿真计算模型,给出具体的求解过程;基于VC++语言对SolidWorks三维建模软件的二次开发,编制指形铣刀的三维参数可视化设计软件,将理论计算与几何造型结合在一起.该软件具有设计计算准确、高效,结果清晰直观的优点,可为相关企业的实际应用提供便利.     

三维振动强化抛光技术及装置的初步研究

针对我国航空涡轮发动机钛合金叶片强化抛光工艺的迫切需要,及我国汽轮机钛合金叶片数控加工后仍需手工抛光的工艺现状,通过理论建模动力学分析计算并试制出无导轨支承的三维振动强化抛光设备,使复杂空间曲面零件的强化抛光成为可能.     

1000℃线加热后不同冷却方式对船用高强钢性能影响的研讨

线加热是加工船体外板复杂曲面的主要方法,工艺性强,难度大,影响因素多。本文试验证明,将AH36-TM造船钢材加热至1000℃后,采用空冷至600℃以下再水冷的方式,既可保证材料的韧性又能防止在下道焊接工序中产生脆性破坏。     

基于Matlab的数学可视化问题研究及实践*

可视化是同理论、实验、计算一样的重要的科学研究方法。通过对二元函数泰勒公式近似计算中误差控制及计算区域的确定问题进行可视化求解,展示了利用 Matlab的符号可视化及数值可视化进行数学可视化的方法。利用 Matlab非数 nan等实现了曲面的裁剪,可广泛应用于曲面的可视化问题中。     

变转速自动研磨模具曲面转速仿真与实验研究

为了解决模具曲面研磨中去除量不均的难题,提高自动研磨模具曲面的加工质量,设计了一种用于模具自由曲面自动研磨加工的实验装置,在优化加工工艺参数的基础上,提出了基于模糊控制的变转速自动研磨自由曲面的设计方法,通过转速仿真和实验研究,证明该方法能够满足自动化研磨加工的要求.     

变转速自动研磨模具曲面转速仿真与实验研究

为了解决模具曲面研磨中去除量不均的难题,提高自动研磨模具曲面的加工质量,设计了一种用于模具自由曲面自动研磨加工的实验装置,在优化加工工艺参数的基础上,提出了基于模糊控制的变转速自动研磨自由曲面的设计方法,通过转速仿真和实验研究,证明该方法能够满足自动化研磨加工的要求.     

3个二次曲面沿平面截口的光滑拼接

为了扩大现有曲面拼接计算方法的应用范围，在不考虑二次控制曲面存在条件的情况下，将3个二次曲面沿平面接口的拼接曲面的存在性转化为求相应的齐次线性方程组非零解的存在性问题．给出了三次和四次拼接曲面存在的条件，即它们的线性方程组的系数矩阵的秩分别小于24和60，证明了五次拼接曲面一定存在，并且给出了拼接曲面的计算方法。     

Optimization of Numerical Control Program and Machining Simulation Based on VERICUT

In the machining process of large-scale complex curved surface, workers will encounter problems such as empty stroke of tool, collision interference, and overcut or undercut of the workpieces. This paper presents a method for generating the optimized tool path, compiling and checking the numerical control(NC) program.Taking the bogie frame as an example, the tool paths of all machining surface are optimized by the dynamic programming algorithm, Creo software is utilized to compile the optimized computerized numerical control(CNC)machining program, and VERICUT software is employed to simulate the machining process, optimize the amount of cutting and inspect the machining quality. The method saves the machining time, guarantees the correctness of NC program, and the overall machining efficiency is improved. The method lays a good theoretical and practical foundation for integration of the similar platform.     

Some Key Technologies of a New-type CNC Curve Grinding Machine

This paper presented a new-type CNC curve grinding machine, in order to conquer the disadvantages of conventional NC curve grinding machine and improve surface quality, dimensional accuracy and machining efficiency. The new-type grinder adopts some high and new technologies: ① the normal tracing device could make grinding wheel coincide with the normal direction of the machining points in work piece, and improve surface quality and dimensional accuracy; ② the digital image on-line recognition system could monitor machining process and compensate wheel wear in real time; ③ linear motor drive mechanism could realize the exact adjustment of the grinding head digitally and increase the machining efficiency. The math models of normal tracing and circular tolerance zone were presented. The experimental results show that the new-type CNC curve grinding machine equipped with the three devices mentioned above is easy to realize the precision grinding of any complex curve, and improve surface quality, dimensional accuracy and machining efficiency.     

高速列车突入隧道引起的压缩波的理论研究

应用气动声学理论对高速列车突入隧道引起的复杂压力场进行了研究．根据实际情况，对气动声学的Ffowcs Williams-Hawkings方程(FW—H方程)进行简化，以节省计算资源和计算时间．应用伽利略变换对简化后的方程进行变量变换，使得曲面函数仅与空间相关；再直接对方程进行傅立叶变换，将其从时域转换到频域．最后，采用格林函数法求解FW—H方程，得到了高速列车突入隧道产生的压缩波的波形曲线，该曲线与既有模型试验结果一致．     

超声振动辅助端面磨削表面温度场研究

对Nd-Fe-B烧结永磁材料恒压力径向振动辅助端面磨削的温度场进行研究.分析了恒压力振动磨削过程中磨削力和磨削速度的特点;完成了磨削表面温度场的理论计算和实验验证,发现恒压力振动辅助端面磨削时温度比相同条件下无超声振动时有所上升,并指出了发生这种现象的几个主要原因.通过对磨削温度场的研究可以在获得满意加工效果的同时,控制磨削烧伤的发生,进而充分发挥复合加工技术的优点.     

线切割加工中电极丝的选用

阐述电极丝的电气、机械、几何、热物理特性对加工工件的表面光洁度、几何精度、切割效率的影响。从常用的黄铜丝、镀层电极丝切割速度、加工工件表面质量、加工精度对切割的影响,不同电极丝对加工成本和效益的影响等方面,说明采用便宜的黄铜丝并不是最经济的选择,不同的加工应采用不同的电极丝。     

非椭圆接触面下钢轨三维弹塑性应力分析

轮轨接触应力的计算是轮轨关系的一个重要课题。建立了一个任意形状钢轨和车轮在任意点接触时,接触面形状和接触面力的计算模型,然后把计算出的接触面力作为外载施加到三维弹塑性有限元模型中,进行轨头中部应力的计算,从而构成了一个完整的计算方法。最后的计算结果表明,该方法适用于具有复杂外形特征的轮轨接触应力的计算。     

基于复变函数理论的非圆形隧道解析解

为了得到考虑衬砌支护的非圆形隧道衬砌和围岩应力及变形的解析解,基于复变函数理论提出了一种求解考虑衬砌的非圆形隧道衬砌和围岩应力及变形的方法.首先,为了克服非圆形隧道断面几何形状和考虑衬砌支护造成的计算困难问题,引入了保角变换,通过采取最优化解法确定映射函数中的各项系数,得到映射函数;其次,采用幂级数复变函数法克服隧道衬砌带来的多连通域问题,确定应力函数中的各项系数,建立方程求解;最后,通过Flac有限差分软件进行数值模拟证明解析解的正确性.研究发现:弹性范围内解析解与Flac有限差分软件计算得到的应力、位移解有较好的吻合性,表明弹性解析法的结果是可靠、合理的;深埋条件下,弹性解析法无需根据埋深、工况建立计算模型,只需明确边界条件和映射函数就可计算非圆形隧道应力、位移,弹性解析法克服了计算软件在计算中由于网格划分尺寸等问题造成计算结果不精确、计算慢等问题,为非圆形隧道开挖问题提出了一种快速、准确的弹性计算方法.     

反求建模中常见二次曲面拟合方法

针对机械零件反求建模过程中常见二次曲面的表面重建问题,提出了曲面拟合分步计算法.该算法根据数字化离散点的三维坐标及各点的法矢量,利用零件表面的几何特征建立拟合计算目标函数,把二次曲面拟合问题转化为线性最小二乘计算问题;通过拟合计算提取曲面的几何参数,为建立机械零件实体及特征模型打下基础.     

基于MasterCAM的后置处理技术研究与实现

本文基于MasterCAM通用后置处理系统,应用数控代码导向技术,通过修改其数据库模型,较好地开发配置西门子810D数控系统的专用后置处理程序,解决了该系统处理孔加工固定循环的难题,并成功地应用于实际加工。     

数控加工系统的随动控制研究

基于西门子840D数控系统,提出一种随动加工控制的原理和方法,控制系统通过测距传感器反馈值直接控制刀具随动进给,实现对大型自由曲面表面非金属涂层的等厚加工.为使工件表面非金属涂层加工平整、等厚,加工过程中需保持刀具到工件表面等距.设计中在刀具轨迹前放置测距传感器,实时检测工件表面位置,控制刀具随动进给,实现工件表面非金属涂层的等厚加工.实验结果验证了该控制方法的有效性.