振动式滚磨光整加工技术的研究现状及再发展

振动式滚磨光整加工技术自20世纪50年代出现以来,不断得到工业应用,在去毛刺和光整加工领域具有重要的影响。介绍了振动式滚磨光整加工技术的内涵,从激振方式、夹具设计、器壁类型、隔振弹簧、卸料方式、筛分功能、介质流通和加工控制等方面分析了振动式滚磨光整加工设备及特点;对振动式滚磨光整加工的理论分析与模型建立、工艺参数优化、先进测试分析方法等方面的研究进展进行了分析总结;最后对振动式滚磨光整加工的再发展进行了设备、工艺、模型及绿色集成创新等方面的展望,为振动式滚磨光整加工的应用及下一代振动式滚磨光整加工技术的研发提供了借鉴的方向。     

面向用户的滚磨光整加工数据库平台构建及工序模板设计

滚磨光整加工技术大规模应用在高端装备和零件制造企业,有效解决了零件表面质量、表面完整性问题。在企业制造零件材质、结构、形状、大小及加工要求不断变化的情况下,如何用好分散布置的多类别多型号滚磨光整加工设备,并保证现场操作人员实施好滚磨光整加工工艺是企业提质增效的实际需求。以国内某大型航空发动机制造企业为例,提出并实现了通过构建滚磨光整加工数据库平台并生成工序模板,实现工艺统一管理的研发思路。数据库平台既有成功案例的收集整理入库,也可实现生产数据的实时入库,还能依据加工过程规范化操作要素形成包含设备确定、介质优选及工艺操作流程等内容的工序模板。实施结果表明:工序模板使企业实施滚磨光整加工的工艺规范有序,数据库平台构建实现了滚磨光整加工工艺资源信息化和数据共享,为滚磨光整加工工艺体系智能化发展奠定了基础。     

主轴行星式滚磨工艺光整曲轴类零件的研究

通过对目前生产中常用的各种滚磨光整加工方法的加工原理及应用实例进行分析和研究，提出了主轴行星式滚磨加工的工艺方法，在阐述加工 机理的基础上，重点分析了磨块与工件表面间复杂的相对运动情况，推导出切削速度、切削角和 加速度的计算公式，从理论上找出了影响加工效果的主要参数及其影响规律，为设备研制及实验研究奠定基础。     

卧式振动式滚磨光整加工非自由状态工件的试验研究

通过在卧式振动式滚磨光整加工X-Z平面上不同位置处进行工件加工试验和工件受力测试,从作用力的角度探究振动式滚磨光整加工机理,以指导实际加工和生产。改变工件加工位置发现,工件埋入滚抛磨块深度相同时,水平方向上各位置处工件的表面粗糙度归一化值R_a~*下降速率和平均作用力均较为接近;而表面粗糙度下降速率和平均作用力受埋入深度的影响非常显著。工件位于滚抛磨块流表层时,R_a~*下降速率最高且工件所受平均作用力最大;工件位于滚抛磨块流中央位置时,R_a~*下降速率且所受平均力均达到最低值。经曲线拟合发现,R_a~*与所受平均力成二次函数关系。同时对比工件加工前后微观形貌发现,工件位于滚抛磨块流表层时,滚磨加工前的刀痕完全去除,表面均匀性一致;工件位于底层时,刀痕基本去除,但表面均匀性较差;工件位于中间位置时,刀痕得到轻微细化,仍清晰可见。     

主轴行星式滚磨工艺实验装置及实验研究

针对曲轴的表面光整问题，在考虑各影响因素变化的情况下，设计并制定了实验装置，对影响加工效果因素如加工时间，设备运动参数等进行了较为详细的实验研究，研究表明，主轴行星式滚磨加工方法可以完成对曲轴类零件的光整加工，同时为此种加工方法的实际应用提供了参数依据。     

交变磁场对磁性磨粒的作用分析

对处于交变磁场作用下的磁性磨料颗粒的受力和运动规律进行了分析和描述，为交变磁场作用下的磁粒研磨光整加工技术提供了新的思路和工艺选择。     

多孔介质分形模型的难点与探索

对分形理论的一些关键而又复杂的概念，如谱维数，Hurst数，稳定分布进行了讨论，谱维数是联系分形介质中静态结构参数和动程的桥梁，而Hurst数的大小划分各种类型的分形布朗运动，这也同时决定了分形介质中扩散过程的快慢，物质在分形结构中的扩散密度分布函数属于稳定分布，并对应用于分形介质扩散动力学各种方法的实质进行了分析，分数微分扩散方程可以得到扩散密度分布函数，但目前仍然是一种近似解，随机模拟方法比较直观，但决定过程的扩散密度分布函数目前只能采用预估的方法，而传统的差分方法比较实用，却能以给出对分形介质网格之间的扩散系数，因此，将分形理论应用于实际的多孔介质仍然有很多难点，有待未来更深入的研究。     

基于3.2M滚齿机的枞树形叶根槽的加工

对3.2M滚齿机进行技术改进,定制科学的加工方案并进行工艺试验,完成了整锻式转子轮盘上枞树形叶根槽的加工,为枞树形叶根槽在滚齿机上的加工积累了经验。     

沥青路面表面纹理的多重分形特征及其磨光行为

为揭示沥青路面表面纹理分布特征及其磨光行为,引入多重分形理论,验证了沥青路面表面纹理三维形貌分布的多重分形特性.然后,模拟了AC-13型石灰岩混合料在转速0~1×105低速荷载下表面纹理的磨光过程,分析了磨光区域表面纹理的多重分形谱参数变化情况,量化了表面纹理磨光前后的整体与局部特征变化.结果表明,沥青路面表面三维形貌具有多重分形特性,多重分形谱宽Δα反映了表面相对粗糙的整体特征,分形谱左右两侧高差Δf反映了陡峭区域占优程度.随磨光转数的增加,分形维数D变化较小,谱宽Δα则呈现出较为明显的衰减,表面平坦区域占优程度逐渐趋于稳定.因此,多重分形特征参数为描述路面表面纹理的磨光行为提供了新思路.     

分形结构中介质渗透性对扩散过程的影响

土壤孔隙由于其不均匀的结构特征使得介质在其中的运移规律与理想输运行为有较大的区别,如:输运行为不符合经典的菲克定律。为了研究介质在土壤等不均匀结构中的扩散行为,本文建立Sierpinski分形地毯模型模拟土壤结构的异质性,并通过投放大量粒子进行随机行走研究土壤中污染物等介质的扩散规律。 文中我们选用同一种Sierpinski分形地毯模型,并取相同的起始投放点位置,粒子数量以及运动步数,以不同规则下粒子的随机运动模拟为手段,刻画不同介质条件下溶质的运动规律。根据分形结构中位移与时间的二阶矩关系,通过模拟计算、对比两种情况下的Hurst值,得到Hurst值的影响因素,从而得到分形结构中粒子的扩散规律。     

Fractal Characteristics of Aerosols Deposition in the Fiber Surface

To study the effects of particle motion mechanism and size distribution on fractal dimension of dust cake structure,the process of aerosol particles deposition in fibrous filtration medium was simulated on basis of Diffusion-Limited Aggregation(DLA)improving model.In this study,effects of inertia movement and diffusion movement on particles deposition would be considered.In the mean while,ratio of inertia movement to diffusion movement was defined as Pe number.The results show that surface curve of dust cak...     

卧式离心滚筒光磨机的力学分析与应用

应用质点动力学理论对卧式离心滚筒光磨机进行了力学分析 ,从理论上推导出了卧式离心滚筒光磨机主要技术参数的计算公式 ,为卧式离心滚筒光磨机的研究和设计提供了依据。根据这些公式得到的计算结果与目前国外同类产品的技术参数有较好的一致性。     

游梁式抽油机悬点负载耦合动力学建模

建立了描述游梁式抽油机悬点负载动态特性的耦合动力学模型.采用多自由度的弹簧-质量-阻尼器机械动力学系统描述抽油杆柱振动特性.综合考虑有杆泵抽汲过程中泵腔内气体可压缩性、泵腔压力变化、泵阀局部阻力等因素的影响,建立了泵腔压力、进泵流体流量、泵腔内液体体积与柱塞运动之间相互关系的数学模型,得到一组描述有杆泵动态抽汲过程的新模型,确定了求解抽油杆柱振动模型的井下边界条件.采用时步有限元方法对所建杆-泵耦合动力学模型进行仿真计算.油田现场应用表明,所建模型具有较高精度,可用于抽油井负荷、泵效、扭矩和平衡度等工况参数预测及故障诊断.     

基于机器视觉的炮管校直内孔直线度检测

炮管内孔直线度检测是炮管校直的关键技术。为了实现炮管的自动化校直,对炮管校直内孔直线度检测的原理进行了深入研究。提出了一种利用CCD相机的新型光轴式炮管校直内孔直线度检测的方法,解决了现有检测方法的自定心机构在移动过程中发生旋转而引入检测误差的问题。根据所提出的检测方法,设计了炮管校直内孔直线度检测装置;特别设计了一种新型自定心机构能够检测带有膛线炮管的直线度,其结构简单、装配误差小,可以减少由定心机构所引入的误差。通过计算分析,该检测装置可以达到0. 005 mm的检测分辨率。实验结果重复性精度较高,具有一定的工程应用价值。     

Wrinkle Resistant Finishing of Cotton Fabrics with the Complex System of PBTCA/CA

In this paper,the wrinkle resistant finishing of cotton fabric with the complex system of PBTCA and CA was mainly discussed.The influence of finishing conditions such as the amount of finishing agent and catalyst,curing temperature and curing time were studied.Wrinkle recovery angle(WRA),breaking strength(BS) and whiteness(Wh) of finished fabric were measured.The experimental data indicated that the best finishing conditions were PBTCA 120g/L,CA 50g/L,sodium hypophosphite 50g/L,triethanolamine 20g/L,cured 170℃ for 120s.     

基于分形理论的爆破地震信号盒维数研究

基于分形理论,针对爆破地震信号的传播规律和特征,建立了其分形盒维数模型,应用这一模型计算出在岩石场地进行深孔爆破试验时所采集的爆破地震信号的分形盒维数值D。通过分析所得的分形盒维数值D的数理意义及其与场地介质的关系,研究爆破地震信号的分形特征。结果表明,爆破震动信号的分形盒数值D可作为描述爆破地震信号一个新的重要参数,该参量能够反映爆破地震波传递介质岩体性质的系统信息。     

热轧中宽带钢凸度控制模型开发与应用

以国内某热轧带钢厂的新建项目为背景,分析了影响热轧中宽带钢凸度的主要因素,介绍了凸度预设定模型、工作辊热凸度和磨损计算模型及凸度和平直度反馈控制模型的主要功能及架构;针对典型产品的轧制过程设计了精轧机组工作辊的正弦辊形曲线.根据某产品轧制过程的工程记录数据,绘制了精轧机组的比例凸度分配曲线,结合多功能仪实测数据分析了模型的控制效果,带钢出口凸度保持在(40±20)μm的比例占带钢全长的100%,平直度为(0±10)I的比例占带钢全长的98%以上.     

基于振动信号的堆内构件故障诊断研究

反应堆堆内构件在高温、高压和高辐射的环境条件下运行,长期受冷却剂的高速冲击,一旦发生事故会影响压水堆机组的正常运转,甚至发生更高级别的核事故．以反应堆压力容器振动信号为研究对象,实现对异常振动行为的故障诊断十分必要．利用ANSYSWorkbench堆芯吊篮和压力容器进行实体建模,得到吊篮梁式振动模态和壳式振动模态．通过瞬态分析模块,利用白噪声激励模拟正常工况下流质振动的情况,叠加冲击力的条件下模拟LOCA状态下的受力情况,得到正常和异常状态下压力容器上垂直方向加速度时程响应数据．在LabVIEW虚拟仪器平台上,利用分形关联维的方法对处理过的振动信号进行故障诊断,通过比较正常状态及故障状态时的关联维数,可以快速有效地进行故障模式的识别．     

基于Matlab的有杆抽油泵泵阀运动仿真研究

对有杆抽油泵泵阀运动规律的研究和确定抽油泵泵阀筒内液体压力的分布是提高抽油机井系统效率研究的关键性课题.作者在Matlab软件平台上,利用Simulink分析器对抽油泵泵阀的运动规律进行计算机仿真研究,结果表明,抽油泵泵阀筒内液体压力的分布具有明显的"非线性",抽油泵泵阀运动亦有非线性规律,而且具有"抖动跳跃"现象.这为提高抽油机井的系统效率研究提供了有益借鉴.