精密长丝杠力变形仿真优化磨削工艺系统

对精密长丝杠磨削过程中的力变形进行了理论分析，根据实际加工中经常采用的磨削工艺系统对磨削过程进行了力变形仿真，并提出了利用力变形仿真对中心架的数量与位置进行优化的方法．与实际加工中所用的磨削工艺系统参数相比，优化结果表明可以大大提高精密长丝杠的磨削精度．     

凸轮磨削产生振纹原因的探讨

本文通过对凸轮在磨削过程中，由于磨削力的变化而引起凸轮表面振纹原因的分析，找出了磨削力的变化规律及其对凸轮精度的影响，并提出了解决的问题办法。     

基于BP神经网络的高速磨削磨削力预测研究

应用BP神经网络算法建立高速磨削单位面积法向磨削力的预测模型.对比实验结果和预测值,表明该模型有一定的预测精度,通过增加学习样本或采用改进型的神经网络模型,能够进一步提高预测精度,对于高速超高速磨削研究有一定的帮助.     

磨削力数学模型的研究

磨削力由切屑变形力和摩擦力构成。在这种认识的基础上我们建立了新的磨削力的数学模型。它由两项组成,分别相应于切屑变形力和摩擦力。试验测定了磨削不同工件材料时磨削用量与磨削力之间的关系,试验结果与建立的磨削力模型相符合。从切屑变形力与摩擦力两方面分析了切向磨削力与法向磨削力的比值,大体上应在0.2～0.59范围内。磨削不同工件材料时,切向磨削力与法向磨削力的比值的实测值在这个范围内。根据建立的磨削力模型,讨论了当量切削厚度的意义、高速磨削的适用范围等问题。     

硬脆材料超声振动磨削的试验研究

针对硬脆材料磨削效率低的难题,研究了硅片的超声振动磨削方法。进行了超声振动磨削与普通磨削的对比试验,研究了磨削参数变化对磨削力及表面粗糙度的影响,根据试验结果,分析了硬脆材料的脆性与塑性去除机理。研究证明:超声振动磨削硬脆材料虽然使粗糙度略有变大,但能够明显提高加工效率,降低加工成本。综合考虑精度与效率指标,超声振动磨削是一种实用的硬脆材料加工技术。     

基于高效磨削的新型柔性砂轮研究

提出一种基于高效磨削的新型免修整型柔性砂轮。采用气囊式内胎和连接式弹簧环结构减少磨削中振动影响,便于控制砂轮表面砂带的张紧力。实验表明该砂轮具有高的磨削效率和精度。     

齿轮成形磨削加工热力耦合数值仿真研究

齿轮成形磨削加工为齿轮精加工工艺,在高速成形磨削加工过程中,会产生大量的热。一方面这些磨削热会在齿轮表面产生较高的温度,容易引起工件表面烧伤;另一方面磨削热会在工件表层产生梯度变化较大的温度场,从而形成磨削残余应力,造成工件表层金相组织变化,既会影响齿轮磨削加工的精度,也会影响齿轮使用的寿命。文章借助工程分析软件Abaqus和Matlab,基于磨削移动热源理论和三角形热源分布模型,通过磨削接触长度计算,建立了齿轮成形磨削三维温度场仿真模型;利用热-力耦合分析方法,得到齿轮磨削热应力和应变的数值仿真云图,实现齿轮成形磨削加工温度场及热变形的精确分析,对提高齿轮成形磨削加工精度具有一定的理论意义。     

基于不同单颗磨粒模型的微细磨削力研究

微细磨削技术能够实现硬脆材料复杂结构微小零件的高精高效低成本加工.通过深入分析微细磨削机理,考虑刃角圆弧半径的影响,建立了圆锥、球形、三棱锥、四棱锥等4种单颗磨粒切削力模型;采用VHX-1000超景深光学显微镜对Φ0.5mm、#600微磨棒表面磨粒形状进行观测分析并统计,建立了基于单一磨粒模型和基于综合磨粒模型的微细磨削力模型;在ZCuZn38上进行微细磨削试验,对比研究了微细磨削力理论计算结果与试验结果,并基于理论模型讨论了微细磨削力随工艺参数的变化规律.结果表明,单一磨粒模型微细磨削力与综合磨粒模型微细磨削力均能预测不同工艺条件下的微细磨削力,但综合模型微细磨削力的误差最小;不同磨粒模型计算得出的法向磨削力较为一致,但切向磨削力差异较大.     

磨削力与砂轮磨损的关系

本文综述了国内外砂轮磨损检测技术的发展概况,重新建立了磨削力经验公式.通过对磨削力两分力比值变化的分析与试验,提出了用磨削力两分力比值来评价砂轮磨损的方法.最后进行了用磨削力两分力比值的变化作为砂轮磨损的评价标准,利用Intel—8068微处理机监控磨削过程的试验.     

CBN砂轮高速磨削磨削力分力比实验研究

通过实验分析了CBN砂轮高速磨削磨削力分力比的变化情况,针对不同的磨削参数对磨削力分力比的影响程度进行研究.结果表明:磨削深度ap的增大、砂轮线速度vs的提高、工作台速度vw的提高都会使磨削力分力比Cf增大.在砂轮状况对磨削力分力比的影响中,磨粒尺寸小的砂轮磨削力分力比更小.     

基于交流异步电机驱动磨床进给位移的自学习控制

提出了一种利用PC机对普通磨床进行数控改造的方案,并设计了基于PC的控制系统,该系统利用PC机控制交流异步电机实现对普通磨床进给机构进给量的控制,并且采用自学习控制原理和变速度、变加速度位移指令生成方法,因此可使磨削加工实现快速进给,慢速切入,从而减小了目标点处惯性对加工精度的影响·该系统可实现一般精度要求零件的自动磨削加工·     

机器人主动柔顺恒力打磨控制方法

为了解决打磨过程中打磨控制系统存在扰动问题,设计了一种机器人力控末端执行器,并提出了一种机器人主动柔顺恒力打磨自抗扰模糊变阻抗控制方法.所提方法的内环控制采用模糊变阻抗控制器,外环控制采用自抗扰打磨控制器.采用Lyapunov稳定性理论证明了所提方法的跟踪误差收敛为零.通过仿真和实验,验证了所提方法的有效性和适用性.研究结果表明：在内环控制相同情况下,与外环控制为PID控制器相比,所提出的机器人主动柔顺恒力打磨自抗扰模糊变阻抗控制方法减小了打磨过程中的力跟踪误差和位置超调量,提高了机器人打磨力控制系统的控制效果和鲁棒性,实现机器人柔顺恒力控制.     

纳米结构陶瓷(n-WC/12Co)涂层材料精密磨削的试验研究

对纳米结构陶瓷(n—WC／12Co)涂层材料在金刚石砂轮精密磨削过程中的磨削力进行了较详细的试验研究，对常规结构陶瓷(c—WC／12Co)和n—WC／12Co涂层材料的磨削力作了对比磨削试验。分析了磨削工艺参数如砂轮磨削深度、工件进给速度、金刚石砂轮粘结剂类型和磨粒尺寸以及被磨试件材料特性等对磨削力的影响。结合被磨试件表面的扫描电镜(SEM)的观察，分析了n—WC／12Co涂层材料磨削的材料去除机理。     

基于等效误差法的凸轮磨削算法研究

为提高凸轮磨削的加工精度和解决凸轮磨削系统的磨削精度问题, 提出了基于等效误差法和B 样条曲线的凸轮磨削平台的轮廓控制策略。运用B 样条曲线插补的方法给出两轴运动命令指令, 将凸轮的升程数据通过B 样条反算法进行处理得到生成序列的控制顶点等参数, 从而进行插补运算。根据等效轮廓误差为被控对象, 以建立凸轮磨削系统中的非线性等效误差模型, 将两轴跟踪精度问题转化为等效误差稳定化问题, 进而将计算得到控制输入值补偿到两轴, 从而对轮廓误差进行补偿。为使设计的控制器与B 样条曲线产生的指令兼容, 采用Sylvester 隐式化方法将B 样条曲线的参数形式转换为代数形式, 结合使用两种方法进行控制器设计,以满足数控凸轮磨削平台的高精度加工要求。通过在Sinulink 仿真平台实验表明, 该方法可行且有效减小了系统的轮廓误差和跟踪误差, 同时具有良好的轮廓性能。     

水轮机活动导叶修复时的平面磨削系统研究

针对水轮机活动导叶的堆焊修复 ,研制了 PLC控制的平面磨削系统 ,代替了传统的手工磨削 ,使磨削精度及质量有了一个质的飞跃 ,实现了导叶平面磨削的自动化 .通过砂轮切削力与驱动电机电流的固有关系 ,在实时检测系统与控制系统的作用下 ,使砂轮驱动力工作在一定范围内 ,解决了砂轮磨损的自动补偿问题和在磨削过程中遇到突起高点时切削阻力激剧增大而造成的堵转或砂轮崩裂问题 .     

圆柱螺旋面成形磨削加工CAD/CAM研究

分析了等升程圆柱螺旋面加工方法存在的问题。通过对螺旋面成形磨削加工原理研究,提出利用现有磨床及CNC数控砂轮修整技术实现磨削加工的解决方案及系统控制策略;针对成形磨削加工的特点及关键技术,提出系统的体系结构并开发出一套可用于螺旋面成形磨削加工的CAD/CAM系统;给出磨削加工与修整过程控制方法,实现了圆柱螺旋面高速高精度加工。     

神经网络在精密长丝杠磨削控制中的应用

提出了一种基于信息模型的“磨削过程卡”控制策略,介绍了它在精密长丝杠磨削过程控制方面的应用原理,介绍了误差测量系统的原理与实现,并就利用神经网络对传感器信息进行融合,以实现对丝杠磨削过程的预报控制的方法进行了研究与探讨．     

基于动态阈值的模糊自适应控制高硬度球面磨削方法

为避免高硬度球面磨削过程中工件表面被拉毛,测量电主轴电流而间接获得磨削力,以电主轴电流作为反馈量来控制高硬度球面磨削过程中的磨削力.针对高硬度球面磨削过程中磨削力的特点,采用基于动态阈值的模糊自适应控制策略（DTFACO）,自动获取并实时调整电流阈值,对影响磨削力的磨削深度和摆动角速度在线模糊调整,以适应磨削过程并保持磨削过程稳定.实验结果表明,与定进给磨削方式（FFSG）磨削高硬度球面相比,在不降低磨削效率的情况下,DTFACO可以减小磨削后工件表面粗糙度,避免了高硬度球面磨削过程中工件表面被拉毛的现象.     

SN弹性砂轮在数控车削加工中的应用与研究

在将数控车削加工和SN弹性砂轮抛磨技术溶于一体的实际应用中,通过减小数控车床的脉冲当量(即步进位移精度),弥补了数控车床位移精度较低的缺陷;通过特殊的循环程序结构设计,解决了SN弹性砂轮抛磨时不定次数的无进给量或微进给量的补磨磨削,保证了零件的加工精度．数控车床实例改造证明:数控车削加工附加 SN弹性砂轮,扩展了数控加工的应用范围和功能．     

Optimal Configuration of a Redundant Robotic Arm: Compliance Approach

IntroductionResearch has been carried out to improve theperformance of industrial robots.One problemarea that has received a great deal of researchattention,in this regard,is singularity avoidance.To be able to move uniformly and apply forcesuniformly in all directions,the manipulator muststay as far away as possible from singularities.Asingularity occurs when two or more link axesalign,resulting in the loss of one or more degreesof freedom of the manipulator.Mathematically,asingularity occur…