摘要：在高转速工况下,磁悬浮系统的转子受到陀螺效应和弹性形变的耦合影响。传统磁悬浮控制系统动态特性的表征通常采用刚体动力学模型,并忽略状态矩阵中的非对角线项以实现模型解耦。本研究提出了一种磁悬浮系统的弹性动力学建模方法。方法考虑了磁悬浮轴承的时空相关非线性力学模型,并结合泰勒级数展开,探讨了磁力线性模型的建模方法,分析了磁力模型参数随空间位置变化的规律。在此基础上,结合弹性动力学模型,建立了磁悬浮风机系统的状态方程,揭示了空间位置对磁悬浮风机动态特性的影响。通过模态分析方法,构建了磁轴承关键位置的解耦频响函数,并设计了反馈控制系统中的PID(proportional-integral-derivative contro)控制器。仿真结果表明,与未考虑耦合的PID模型相比,在外界激励下,系统的振动幅值减小。本方法在控制器搭建过程中引入了考虑陀螺效应和外部力作用下转子弹性形变的弹性动力学模型,并通过模态分析实现了模型的解耦,所设计的控制器更适用于高转速工况下的磁悬浮鼓风机。

摘要：为提高普通圆柱蜗杆的参数化设计和制造水平,基于普通圆柱蜗杆数学模型、齿轮啮合原理、蜗杆磨床结构、蜗杆加工工艺等开发一款普通圆柱蜗杆的参数化设计、制造软件。以法向直廓圆柱蜗杆(ZN型蜗杆)为例,建立法向直廓圆柱蜗杆几何数学模型,并根据蜗杆与砂轮的空间位姿关系和齿轮啮合原理推导了磨削蜗杆用成形砂轮廓形的数学模型;基于Visual C++6.0开发了包含有产品管理模块、蜗杆参数输入模块、蜗杆线形过渡模块、蜗杆线形调整模块、砂轮廓形计算模块以及加工代码生成模块的蜗杆设计、制造软件。为验证所开发软件的正确性,采用SK6505数控蜗杆磨床对法向直廓圆柱蜗杆进行磨削加工,磨削后的测量结果验证了该软件的正确性。

摘要：为了提高切削性能和加工质量,可转位刀片一般带有圆弧形过渡刃,圆弧过渡刃曲面的精密成形是制造圆弧过渡刃可转位刀片的关键技术之一,通过对常用的圆弧过渡刃曲面的分析,归纳了4种曲面形式,建立了统一的数学模型和成形方法,利用曲面造型理论和可转位刀片的三维实体数控成形仿真技术,验证了圆弧过渡刃曲面构建模型理论推导的正确性。

摘要：为了实现复杂螺旋面飞秒激光加工精度的快速检测,设计了一种复杂螺旋面飞秒激光加工精度检测系统。系统的硬件部分由位移模块(三坐标测量机)、旋转模块(数控转台)、检测模块(激光位移传感器)、控制模块以及评价模块等组成,通过各个模块完成数据的采集以及处理等。为了提升系统的稳定性以及检测精度,系统软件部分采用平均滤波与中值滤波方法两者相结合的方法来降低噪声对系统的干扰。在上述基础上使用基于除法器扩展的并行计算方式,实现坐标位置的扩用,再通过两步除法器运算,提取较高的检测精度。针对所设计系统进行了仿真实验测试,实验结果表明所设计检测系统稳定性较强,运行效率较高。

摘要：可转位刀片的传统磨削加工大多采用恒进给量控制法,若工件的余量不均、材质不均、磨削速度较高、砂轮的切削性能较差时,在进给速度较大时,将对工件的加工表面质量产生不良影响,如表面粗糙度增大,工件表面烧伤和产生微裂纹,砂轮磨损加剧,砂轮轴变形,甚至砂轮崩裂。若降低进给速度势必会影响加工效率。自适应加工技术是解决上述问题的重要途径,论文讨论了应用该技术对影响加工效率和精度的切削力、转矩、功率、刀具磨损、尺寸精度、和表面粗糙度等物理量进行检测、建模、提取特征,对进给速度、主轴转速等工艺参数进行实时控制,使机床的工艺系统在高效加工中处于最佳状态。

摘要：针对成形法精密磨削加工螺杆转子螺旋面的问题,研究了螺杆转子加工过程中由工艺系统误差产生的齿廓加工误差的补偿方法。提出了一种基于首件转子磨削后的齿廓测量误差,进行预处理再修整砂轮的新算法。使用处理后的补偿数据对砂轮修整后,加工误差明显减小与收敛,大大提高了磨削转子的齿廓制造精度。

摘要：首先通过铣刀螺旋槽和铣刀前角的数学模型,研究了铣刀螺旋角的形成原理及其对铣刀切削性能的影响。其次用3组不同螺旋角的成形单刃铣刀做切削试验,并记录试验结果。对所得的试验结果进行分析,通过分析可知,铣刀的螺旋角越大,其排屑效果越好,切削纹路越细,最后验证所提理论的正确性。

摘要：传统镍基材料和稀土基材料磁致伸缩系数小、涡流损耗大、制备成本高,采用钴铁氧体作为磁致伸缩超声换能器的驱动核心可实现在高频条件下的稳定服役和大功率输出。基于钴铁氧体磁致伸缩特性,设计了谐振频率30 kHz的纵振磁致伸缩超声换能器,使用有限元仿真对钴铁氧体磁致伸缩换能器进行动力学与磁场分析。对钴铁氧体磁致伸缩超声换能器进行阻抗匹配并测试其输出特性,实验测试了样机谐振频率、输出振幅与工作温度。结果表明:换能器采用钕铁硼建立的偏置磁场,磁感应强度为0.1~0.25 T(301~653 Oe),使钴铁氧体处于最佳驱动区内(250~750 Oe);换能器振幅输出和工作温度随着驱动电压的增大而增大,在驱动电压为12 V、信号增益为20 dB条件下换能器实际谐振频率为29.8 kHz,输出振幅可达3.75μm,稳定工作温度60℃,该实验结果验证了钴铁氧体在磁致伸缩换能器领域的可靠性与应用潜力。

摘要：可转位刀片种类繁多、外形偏小、精度要求高,在设计刀片周边磨削的夹具时,既要考虑加工工艺、机床结构形式,还要尽可能满足通用、可快速更换的柔性制造要求。为此,从刀片的几何特征和高效、精密磨削考虑,设计了刀片周边磨削夹具,并对设计条件进行了分析。该夹具提高了刀片工艺制造的可靠性和效率。

摘要：《机械制造工艺学》课程是机械制造专业的主修课程,具有概念多、理解难、知识点多、灵活性高、实践性强、设计综合要求高以及要求的辅助课程群较广等特点。该课程是多门机械类专业课程的交叉融汇点,且课程内容符合中国制造和大国工匠精神的内涵,是课程思政教学教育改革的一块"天然试验田"。通过课程思政改革,不仅可以改进教学手段,完善教学目标,还可进一步凝练、萃取机械制造工艺学课程的政治内核,建立专业知识能力与政治素养、科学技术发展与国家兴盛之间的联系,进一步提升学生的政治意识、爱国情怀和国家荣誉感。