水轮机活动导叶修复时的自动变位机构及控制系统

在完成满足堆焊和磨削的自动变位机构及控制系统的基础上,针对多泥沙河流上运行的水轮机活动导叶修复问题,利用导叶本身的某些特征点,精确地实现了导叶平面定位和零点定位.采用离线编程的方法使堆焊?磨削操作机和导叶旋转驱动机构的各向运动有机组合,得到了近于理想形面曲线的运动轨迹,使磨削曲面与理想形面的误差小于0.2 mm,满足了导叶修复的质量要求.     

精密数控曲线磨削中的砂轮法向跟踪建模及实验

针对传统数控曲线磨削存在的缺陷,提出了精密数控曲线磨削砂轮法向跟踪的新概念;通过保证曲线轮廓上磨削点处的法线经过砂轮的回转平面,实现了砂轮与工件之间的恒定点接触,从而提高了加工精度、实现了对任意复杂曲线轮廓的磨削加工.在分析砂轮与工件运动几何关系的基础上,建立了砂轮法向跟踪的数学模型,进而给出了法向跟踪的控制算法,并将该算法成功地应用于自行研制开发的MD9040型数字化曲线磨床.实验结果表明,砂轮法向跟踪的实现有效地提高了曲线磨削的加工精度.     

砂轮粒度及其修整影响GCr15钢磨削表面质量的研究

本文探讨了砂轮粒度及其修整对滚动轴承钢Gcr15磨削表面质量的影响。采用不同粒度、不同修整导程的砂轮分别在外圆磨床上进行切入式横磨,对磨削力、磨削温度、工件表层显微硬度及其表面粗糙度等影响均作了试验研究。结果表明,合理选择砂轮粒度与修整导程是提高滚动轴承钢磨削表面质量的重要途径之一。     

“DS-1型砂轮堵塞测量仪”通过鉴定

华中工学院研制的“DS-1型砂轮堵塞测量仪”,性能指标全部达到预定要求,顺利地通过了鉴定.由湖北省机械工业局主持召开的鉴定会,充分肯定了研制“DS-1型”仪器的重要性.代表们认为:砂轮堵塞是使砂轮磨削能力降低的重要原因之一.砂轮的严重堵塞会使磨削效率降低、工艺系统振动、加工精度下降、磨削区温度升高,严重时甚至引起工件烧伤、产生裂纹.此仪器可以用来研究砂轮磨削时堵塞现象的产生、发展以及对磨削加工表面质量的影响,以便加工者采取相应的工艺措施,获得高质量、低成本的零件.     

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.     

镍基单晶高温合金磨削表面质量及亚表面微观组织试验

采用正交试验的方法,研究了镍基单晶高温合金DD5表面质量影响因素和亚表面微观组织.进行DD5平面槽磨削正交试验,得到砂轮线速度、磨削深度和进给速度对表面质量的影响规律,优选出最优工艺参数组合,并对磨削亚表面微观组织和磨屑形貌进行观察.结果表明:砂轮线速度对磨削表面粗糙度R_○a影响最大;随着砂轮线速度的增大,表面粗糙度R_○a不断减小;随着磨削深度和进给速度的增大,表面粗糙度R_○a不断增大.选出的镍基单晶高温合金DD5平面磨削试验参数范围内的最优工艺参数组合:砂轮线速度为30m/s,磨削深度为20μm,进给速度为0.2m/min.磨削亚表面出现了塑性变形层和加工硬化层.磨屑主要呈现出一节一节的锯齿状特征.     

FeCoNiCrMo高熵合金磨削机理及表面粗糙度

针对FeCoNiCrMo高熵合金进行平面磨削实验,研究其材料去除机理,分析不同磨削参数对磨削表面粗糙度和表面形貌的影响规律.研究采用不同砂轮磨削的试件表面形貌,并探讨干磨和湿磨条件下磨削表面粗糙度的变化规律.实验结果表明:FeCoNiCrMo高熵合金磨削过程满足塑性材料去除机理;随磨削速度增大,进给速度和磨削深度减小,磨削表面粗糙度值减小,表面形貌更加平整;与采用电镀砂轮磨削的试件相比较,采用树脂结合剂砂轮磨削的试件表面粗糙度值更低,表面形貌更好;与干磨试件相比较,湿磨的试件表面粗糙度值更低,表面质量更好.     

新型点磨削砂轮磨削参数对表面质量的影响

提出一种带有粗磨区倾角θ的陶瓷结合剂CBN点磨削砂轮,研究了新型砂轮设计与制备的原理;这种新型砂轮具有磨除率大、加工精度好等优点.分别用不同θ角的砂轮在一系列磨削参数条件下磨削QT700材料的阶梯轴,用超景深显微系统和三维轮廓仪观测工件的表面质量,测量出表面粗糙度,得出偏转角α、磨削深度a p、工件轴向进给速度v f和砂轮速度v s等不同磨削参数对表面粗糙度的影响规律,并且比较了在同一组磨削参数下,3种不同θ角砂轮对表面粗糙度的影响情况.     

新型点磨削砂轮磨削参数对表面质量的影响

提出一种带有粗磨区倾角θ的陶瓷结合剂CBN点磨削砂轮,研究了新型砂轮设计与制备的原理;这种新型砂轮具有磨除率大、加工精度好等优点.分别用不同θ角的砂轮在一系列磨削参数条件下磨削QT700材料的阶梯轴,用超景深显微系统和三维轮廓仪观测工件的表面质量,测量出表面粗糙度,得出偏转角α、磨削深度ap、工件轴向进给速度vf和砂轮速度vs等不同磨削参数对表面粗糙度的影响规律,并且比较了在同一组磨削参数下,3种不同θ角砂轮对表面粗糙度的影响情况.     

2D-C/SiC复合材料磨削加工表面形成机制

采用树脂结合剂金刚石砂轮对二维正交编织结构(2D-C/SiC)复合材料进行平面磨削实验,研究磨削加工参数对磨削后表面形貌的影响规律,并分析了磨削表面形成机制.结果表明:磨削参数对表面三维粗糙度(S_a)影响明显,S_a随着磨削深度和工件进给速度的增加而增大,但砂轮线速度的增加,其值反而会降低.0°纤维磨削区(纤维方向与磨削方向平行)的S_a大于90°纤维磨削区(纤维方向与磨削方向垂直)的S_a.在磨削过程中,碳纤维的层状脆性断裂是磨削表面形成的主要机制.0°纤维磨削区比90°纤维磨削区的纤维断裂尺度更加严重,且90°纤维磨削区域上的纤维容易出现拔出.     

Kinematics analysis of a robotic rock grinder

With the aim to discover water, life and resources in other planets, robotic sampling instrument is a crucial part of the space exploration robot. To remove dusty and weathered surfaces and expose the fresh rock underneath the planetary surface, a robotic rock grinder is considered to replace the geolo- gist’s rock hammer to carry out the geological investigation. A primary prototype of the robotic rock grinder with three degrees of freedom has been developed in this paper. Planetary transmission system is used in the grinding driving system with two inputs (rotation motor and revolution motor) and two outputs (grinding wheel and cutting brush). The grinding wheel with two teeth has been used to abrade the rock. The cutting brush is used to sweep the debris. The third actuator is to feed the grinding sys- tem. Kinematics of the grinding system has been analyzed. To get a continuous and smooth fresh face over the rock, grinding trajectory of the grinding wheel has been discussed and planned. Lastly, abra- sion experiments have been made to testify the feasibility and the basic function of this system.     

轧辊磨床颤振的变速抑制方法与动力学建模

轧辊磨削过程中受磨削参数和外界因素的影响,会诱发颤振导致轧辊表面产生振纹,严重影响磨削质量与效率。为了解决磨削中颤振带来的磨削质量问题,基于磨床双时延模型,考虑轧辊与砂轮转速的周期性变化,推导了变速工况下磨削力求解公式,建立了轧辊磨床砂轮与轧辊变速动力学模型。仿真分析了不同转速变化周期、幅值时轧辊磨床的振动特征,模拟了轧辊磨床不同磨削阶段的轧辊磨床颤振抑制方法。同时,将仿真数据与试验数据进行对比,验证了模型的有效性和准确性,为有效地抑制颤振和提高磨削质量提供了一个新的方法与手段。     

二并联数控螺旋面钻尖刃磨机床的动力学仿真

研制了一种新型二并联数控螺旋面钻头尖刃磨机床.该机床的数学模型简单,计算方便,易于实现实时控制.介绍了该机床的结构形式和特点,并用拉格朗日方法建立了二并联数控螺旋面钻头尖刃磨机床的动力学模型.以此为基础,在Matlab/Simulink环境下实现机构的动力学动态仿真.仿真得出的时间曲线能够直观地反映出二并联数控螺旋面钻头尖刃磨机床在工作状态下直线电机的驱动力以及动平台运动参数的变化情况.仿真结果表明,该并联机构动力学特性良好,具有极大的实用价值.     

精密内圆磨削过程建模与质量控制系统

根据建模速度及预报精度,重点分析了内圆磨削过程的时间序列AR(n)模型、离散勒让德多项式L(m,n)模型和用灰色系统理论对内圆磨削过程建模的可能性.计算机的模拟结果证明:AR(n)模型、L(m,n)模型和灰色模型GM(1,1)均可适于内圆磨削过程.在此基础上,设计了旨在提高轴承内圈加工质量和生产率的质量控制系统.     

数控工具磨床加工仿真研究

为了解决数控工具磨床加工复杂刀具的过程中因加工代码错误而导致严重后果的问题，在研究数控工具磨床加工仿真技术的基础上，以Matlab为平台开发了数控工具磨床加工仿真系统，实现了对数控工具磨床加工方式，加工过程和加工结果的分析及加工代码的验证和个性，并采用该仿真系统，对圆锥球头立铣刀螺旋形前刀面的数控磨削加工过程以及加工结果进行了分析，从而保证了实际加工过程的正常进行，实验证明，所开发的仿真系统具有很强的实用性。     

CNC六坐标群钻刃磨机床研究

用机床实现麻花钻和群粘刃磨是一个复杂的研究课题,本文在研究麻花钻和群钻数学模型基础之上,探讨了六坐标刃磨机床的结构方案,实现自动刃磨的数控应用系统硬件设计和软件设计方法,坐标群钻刃磨在本机床上的实现方法。     

简化圆锥面刃磨法工艺参数多目标优化及模糊评判

刃磨工艺参数对刃磨后的钻头几何参数值极为敏感，简化圆锥面钻头刃磨法虽然是直线刃圆锥面刃磨法的一特例，但对该刃磨法工艺参数数值模拟分析表明，只要工艺参数选取适当，可以满足我国刃磨标准钻头的要求，因此采用几何相拟设计思想，引入多目标优化及综合模糊评判方法,实现对简化圆锥面钻头刃磨法刃磨工艺方案的整体优化。     

基于区间数的高速磨床主轴系统的不确定性优化研究

为了更精确地反映主轴系统在工作状态下的情况,针对高速磨床主轴系统建立柔性体动力学模型,对其在不确定性磨削力作用下的工况进行数值模拟和优化研究.首先采用优化拉丁超立方试验设计方法在设计变量和不确定参数构成的混合空间内采样,再建立包含不确定量的主轴系统径向基函数近似模型,代替耗时的数值仿真模型.利用基于区间数的不确定性优化方法对高速磨床主轴系统进行优化设计研究.结果表明,利用基于区间数的不确定性优化方法,对主轴系统的关键参数进行优化后,表征磨削质量的刚体砂轮质心的径向跳动值比原来有了较大的减少,得到了在不确定磨削力影响下优化结果的响应区间.     

钢丝磨削试验研究

砂带磨削作为一种新工艺,在机械加工领域发挥着越来越大的作用,满足了各种加工要求。本文简单介绍了砂带磨削的概念,阐述了一个针对钢丝表面除锈的新型砂带磨削设备的工作原理及其机床的主要机构,并通过试验研究磨削压力、金属去除率、砂带磨损、磨削比、磨削深度、钢丝走速之间的关系,为砂带修磨线材生产线提供了合理的磨削工艺参数。     

对改装一般外圆磨床磨轧辊辊型的理论分析

本文讨论一般外圆磨床通过改装后磨轧辊辊型的工作原理,还讨论它所磨得的轧辊曲线的方程式,并用具体例子说明,以便磨削时能按所预期的轧辊曲线来调整机床,克服盲目性,提高磨削轧辊的效率和质量,从而提高板材、带材产品的质量。对于改装机床设计本身,也具有参考价值。