摘要：行星齿轮架是行星减速器内受力最大的零件,必须具有足够的强度和刚度,起到均匀分配行星齿轮载荷和传输全部功率到轴的作用。目前多采用圆棒料车削加工和分体焊接的方式生产,但是其加工效率低、成本高,特别是端部圆周方向4个方孔加工难度很大。以某型号行星齿轮架为研究对象,针对现有加工工艺成本高、效率低的问题,提出一种新的中空多向锻造工艺,以提高效率、降低成本。根据该行星齿轮架的结构特点,制定中空多向锻造工艺,利用Deform-3D对成形过程进行了有限元模拟分析,分析了金属流动规律、等效应力分布和载荷-时间曲线等,最后根据模拟结果设计相应模具结构并进行工艺试验。结果表明,在行星齿轮架多向分流成形过程中,金属流动较为平稳,最大载荷为5.94×10^(6) N,模具在许用应力范围之内,金属流线基本沿零件轮廓分布,工艺试验得到的锻件尺寸满足设计要求。说明本文设计的行星齿轮架中空多向锻造工艺和模具结构可行,对该类零件的批量生产具有一定的指导作用。

摘要：针对大规格GH4169高温合金螺栓成形难度大、模具易开裂寿命低等问题,研究其成形工艺及模具结构。结合金属塑性成形理论,提出其成形工艺方案。采用Deform-3D有限元分析软件对提出的工艺方案进行数值模拟,分析了成形过程中的载荷-行程曲线、金属流动规律等,根据成形工艺,设计并优化相应模具结构,最后进行了工艺试验。通过数值模拟,获得了成形过程中的工艺参数,揭示了GH4169高温合金螺栓成形过程的变形机理。采用双层预应力组合凹模时,模具出现开裂,模具结构优化后采用三层预应力组合凹模满足成形要求,模具寿命较高,小批量试制的GH4169高温合金螺栓锻件充填饱满,所获数据与模拟结果基本一致。提出的GH4169高温合金螺栓成形工艺和模具结构是可行的,成形出的高温合金螺栓符合航天领域实使用要求,为大规格GH4169高温合金螺栓的生产提供一定的理论依据,对实际生产及其他相似零件具有指导意义。

摘要：机床整机结构方案设计是机床设计的关键环节.在早期设计阶段,实现整机及基础大件性能优化可显著减少后续详细设计的重复率,提高设计效率.基于多学科优化设计软件i SIGHT,搭建了机床整机结构方案设计及集成优化系统框架,有效集成参数化建模知识、仿真分析知识;综合利用实验设计、响应面拟合及多目标优化算法,形成了以结构件关键设计参数为变量、静动态特性及质量为目标的优化技术流程.以某框中框结构卧式加工中心为例,优化后整机质量下降6.38%,,整机最大变形降低3.24%,,工件-刀具相对变形降低5.68%,,首阶固有频率提高1.15%,.优化结果验证了所提出方法的可行性.

摘要：为探索低速盘铣钛合金时铣削参数与加工表面残余应力的关系,设计完成了铣削速度、切削深度、进给速度三因素三水平的正交实验。实验结果表明,在所选用切削参数范围内,已加工表面残余应力均表现为压应力,铣削速度的变化对其影响最显著,进给速度次之,切削深度影响最小。提出将支持向量机回归技术应用于工艺参数优化,建立了盘铣加工钛合金表面残余应力的支持向量机模型,并通过实验以及与指数型回归经验模型的对比,验证了该方法的实用性和合理性。

摘要：在机床设计阶段,首先运用CAD软件建立几何模型;然后生成中间文件并导入CAE软件,进行机床结构热分析,通过后处理提取出运动轴导轨位置处的结构热变形误差;最后利用多体理论将结构热变形引起的单轴热误差转化为机床工作空间的热误差,进而预测由于机床结构热变形而引起的机床末端刀尖点-工件的相对位姿误差.仿真分析算例表明该方法具有可行性,对机床热平衡设计具有指导意义.

摘要：高速磨削过程中,砂轮-电主轴的不平衡影响工件精度和主轴寿命。因此,自动平衡装置在高速精密加工场合应用广泛。主动混合式自动平衡头是当今应用最多的一类自动平衡装置,阐述了其动平衡原理,并对其按结构特点进行了分类介绍。最后,对自动平衡装置未来发展作了展望,提出了平衡头的设计要求。

摘要：综合考虑激光光束尺寸要求和拉瓦尔喷嘴的设计原理,对喷嘴的稳定段、收缩段、喉口及扩张段进行了设计.稳定段尺寸主要由激光切割枪整体尺寸限制确定,收缩段连接稳定段与喉口段,采用相切圆弧过渡方式,为保证激光顺利通过喉口部位,喉口段直径大于激光光斑直径,扩张段采用直线扩张方式,鉴于切缝宽度限制,扩张角不应过大.根据设计尺寸制造了超音速拉瓦尔喷嘴,喷出氧流速度及挺度得以改善,在激光水下切割试验中,采用局部排水法,较大氧气流量条件下顺利实现了深水条件下30 mm厚碳钢板的高效激光切割,与会聚型喷嘴相比,切割效果改善明显.

摘要：提出一种4自由度含局部闭链式码垛机器人动力学优化设计方法。在建立其刚体动力学模型的基础上,提出在目标轨迹及确定运动规律下,以机器人大臂与小臂关节驱动力矩基于目标轨迹上的最大值最小作为动力学优化目标。在此基础上,构造有约束的多目标优化问题,并利用理想点法将该多目标优化问题转化成单目标优化问题加以解决。工程实例证明利用所提方法优化后得到的机器人尺度参数,能够使机器人在目标轨迹上的动力学性能明显改善,大臂与小臂关节驱动力矩峰值降幅分别为9.782%和8.207%,说明优化方法合理、有效。

摘要：活塞是内燃机的关键零部件,外形一般为中凸变椭圆形,横截面为椭圆形,其中横截面是加工中的难点。在单刀架进给机构的基础上,设计了双刀架进给机构,分别为四工位刀架和直线刀架。直线刀架由高频率的直线电机驱动,进行活塞横截面的车削加工。最后将Matlab工具处理的活塞数据与活塞加工软件处理的数据对比,证明基于双刀架进给机构的数控车削技术能满足活塞加工的精度要求,从而解决了单刀架进给机构进给频率低,加工平稳性差的问题。

摘要：针对车间数字化制造的应用需要,提出了一种基于Bezier曲线的焊缝成形过程的计算机仿真建模技术.通过对电弧焊焊缝成形规律的研究,建立了焊接工艺参数与焊缝几何特征之间的映射关系,并运用B-rep法开展了电弧焊焊缝的几何特征建模技术研究,采用OpenGL技术开发了电弧焊缝成形的计算机仿真原型.仿真结果表明文中所提出的焊缝成形过程建模技术与计算机仿真系统可有效指导焊接工艺的数字化设计.