数控铣床切削颤振全反馈控制系统设计

为了对切削颤振进行检测与控制,自主设计了基于专家系统的数控铣床切削振动控制软件.依据切削振动信号的变化,根据专家系统的原理,得到机床控制参数.将该参数反馈到数控机床控制系统的PMC中,能够有效地控制机床的主轴转速、进给速度等切削用量,实现了对切削振动的全反馈自动控制.有效地控制了切削颤振,从而在不影响加工质量的前提下,实现高效切削.研究对专家系统原理应用于对数控机床切削颤振的控制有突破,该成果可以广泛应用于各类数控机床.     

数控切削自适应控制

介绍一种基于切削功率自适应控制理论和方法；通过改变刀具切削进给速度及调节刀具运动轨迹，改善数控机床切削特性，从而提高切削加工效率及质量；并在实际切削中加以运用。     

数控刀具磨损智能检测及其切削试验研究

在数控机床切削加工过程中,对刀具磨损导致的振动及切削温度的变化特征进行了理论分析,得到刀具的磨损与振动及其切削温度的关系.利用这些关系,设计并研制了基于STC89S52的数控刀具磨损智能检测与报警装置.试验验证表明该装置能够有效地实现对数控刀具磨损情况的在线检测.     

微细切削用小型数控铣床的研制

介绍了一台自主构建的适于微小尺寸零件制造的300 mm×400 mm×500 mm三轴小型数控铣床,xyz工作空间尺寸为50 mm×50 mm×20 mm,全闭环数控系统分辨率为0.05 μm,能实现亚微米级加工精度.该机床关键部件采用高速空气静压电主轴、交叉滚柱支撑的高分辨率超精密滑台、永磁直线电机、CCD显微镜以及基于IPC的多轴运动控制卡,结合优化的插补控制策略及误差补偿机制,能实现三维复杂形面超精密微细切削加工的精度要求.初步调试后的加工试验结果显示,该铣床已经具有加工大深宽比meso尺度三维零件的能力.     

简化非线性切削颤振数学模型

以非线性再生颤振理论为基础，推导出一种简化的再生颤振数学模型．这一模型是与非线性模型等效但方差最小的单自由度系统自由振动微分方程．且它能够很容易地得出解析解，还能够很好地解释以往的线性模型无法解释的非线性现象，便于切削过程的稳定性分析及切削颤振发展过程的研究，利用这一模型还可以求出切削颤报的幅值．通过计算机仿真，取得了满意的结果．     

基于神经网络的混沌控制原理对切削颤振的模拟控制研究

在机械加工过程中存在一种以残留振痕作为机械反馈量的自激振荡,严重影响了加工质量,车床及刀具的寿命。理论研究与仿真结果表明,将人工神经网络理论引入非线性或不稳定系统混沌行为的控制,可以有效地减少残留振痕引起的车削颤振,提高车削稳定性。     

依靠切削颤振试验识别品质系数

本文提出了利用切削颤振试验识别机床结构品质系数ＣＯＭ这一新方法．试验结果表明该方法测量精度高，重复性好，测得的ＣＯＭ与最小极限切削宽度之间的相关性很好．     

切削颤振控制技术的研究现状

分析了研究中常用抑制切削颤振手段的抑制颤振机理和切削颤振在线监控技术的技术要点和研究现状.介绍了超高速切削、超声波振动切削等先进加工手段在抑制切削颤振方面的应用.指出切削颤振控制技术的可能发展方向是先进的在线监控技术与先进的加工技术相结合.     

切削颤振的非线性动力学分析

本文应用Ｍｅｌｎｉｋｏｖ方法，分析了具有小参数的Ｈａｍｉｌｔｏｎ系统的动力学特性，给出了出现混沌的条件，可以作为研究切削颤振的判据。     

RMG530减压阀随机振动疲劳分析

为了评估随机振动载荷下减压阀的安全可靠性,在减压阀振动机制分析基础上,利用有限元分析软件Workbench建立某天然气分输站RMG530减压阀阀体有限元模型,根据现场测得的随机振动载荷对减压阀进行振动响应分析,获得响应功率谱密度,最后依据修正获得的减压阀材料S-N曲线,应用有限元疲劳分析软件NCode,通过时域和频域方法对减压阀进行随机振动疲劳分析,计算阀体关键部位的疲劳寿命。结果表明:减压阀结构设计比较保守,振动载荷下最小寿命发生在进口管段到阀座的拐角处,时域疲劳计算最小寿命为41.79 a,频域疲劳计算最小寿命为38.81 a。     

多台冷水机组联合运行空调系统的负荷优化分配

多台冷水机组联合运行系统中,各冷水机组大部分时间处于部分负荷运行状态.根据冷水机组的性能系数(COP)与其负荷率R之间关系的特性,提出一种新的负荷优化分配方法:将自适应方法用于获取R与COP的关系,进而建立系统能耗方程,利用最优化方法得到最优负荷分配率.结果表明,应用自适应方法获取R与COP的关系,并运用于多台冷水机组联合运行系统的在线运行控制,节能效果优于采用回归方法获取R与COP关系的优化策略.     

非对称渐开线圆柱齿轮建模与扭转振动仿真

为研究非对称渐开线圆柱齿轮的动力学特性,在对传统的非对称齿轮扭转振动模型进行动力学等价变换的基础上,建立了基于虚拟样机技术的非对称齿轮动力学模型. 利用该模型,综合考虑齿轮啮合过程中时变啮合刚度和啮合阻尼的影响,进行对称及非对称齿轮振动特性的时域和频域分析,并与数值仿真和实验研究的结果进行比较. 结果表明:该模型仿真与数值仿真和实验研究的结果相吻合.     

立铣加工能耗分析及其参数优化策略研究

研究逆铣加工过程动态特性,建立其铣削微元单位瞬态切削力、刀具偏心和再生振动引起的切削厚度数学模型.基于再生振动机理和相位特性研究,完成立铣加工过程消耗能量分析.研究结果表明:当前后2次铣削波纹间相位差值为π/2和3π/2时,加工过程将分别趋向于最稳定和最不稳定的工作状态.基于此原理提出的加工过程主轴转速和刀具齿数优化选择策略可有效避免较大加工振动的出现.     

变速切削的研究现状

对国内外学者在变速切控制切削颤振方面所做的主要工作进行了概括和总结，分析了其中的正确方面和存在的不足。     

整体叶轮铣削颤振在线控制技术的研究进展

由于整体叶轮曲面曲率变化产生的加工复杂性,使其颤振机理和控制技术成为实现稳定加工的关键和难点。综述了整体叶轮加工技术的现状,对当前直纹面整体叶轮加工过程存在的问题进行了概括。对整体叶轮加工过程的离线和在线控制技术进行了分析,并提出了整体叶轮铣削颤振控制技术的未来研究动向。     

切削振颤的预报控制

讨论了切削振颤的预报控制方法，在充分研究车加工振动信号变化规律的基础上，提出了用征参数Pa作为切削振颤的预报参数，并进行了有监测切削和无监测切削的对比试验。试验结果表明，在线监控对提高车削加工的稳定性有非常明显的效果。     

混联压电式三维椭圆振动切削过程中颤振现象的研究

三维椭圆振动辅助切削是近年来发展起来的一种很有潜力的精密超精密加工方法;其特有的摩擦力逆转和间歇切削特性不仅能有效地减少切削力,提高加工性能,理论上可以达到抑制切削颤振的目的。但是,实验中三维椭圆振动辅助切削对于颤振抑制的问题缺少相关研究;另外在不同切削条件下其本身是否具有稳定切削、防止颤振发生的能力也不得而知。为了研究三维椭圆振动切削过程中颤振现象,通过实验分析了普通切削与三维椭圆振动辅助切削过程中的时域振动信号,证明了后者对于颤振抑制的有效性;并对混联压电式三维椭圆振动切削过程中不同切削参数下的加工状态进行了划分。通过快速傅里叶变换以及计算相应切削状态下的表面粗糙度值,验证了三维椭圆振动辅助切削过程中的颤振现象。为进一步完善三维椭圆振动辅助切削技术,通过抑制颤振发生提高其加工精度以及表面质量提供了基础。     

HHT法在配电线路在线故障诊断中的应用

配电网中线路运行故障已经成为干扰线路运行的重要问题。采用HHT法(自适应的时域频率分析法)判断配电线路运行故障,并对配电线路中出现的局部故障进行仿真分析,结果表明:该方法对配电线路故障中的非线性、非稳态信号的处理具有较高的应用价值。