摘要：机床加工工艺系统的原始误差严重影响机床的加工精度,消除相应的误差影响至关重要。首先,提出一种静态载荷加载试验方案,模拟机床实际加工过程中的受力状况,再基于试验建立三轴数控机床几何与切削力综合误差模型,以球头刀三轴数控铣削为背景,利用激光干涉仪与“九线法”辨识方法,测量并辨识上述的机床综合误差。然后,根据多体系统理论和齐次坐标变换矩阵,建立球头刀三轴数控铣削空间误差模型,将机床综合误差变换到球头刀刀心的位置上。最后,根据球头刀铣削工件表面成形原理,建立消除机床综合误差的刀心曲面,实现三轴数控机床几何与切削力综合误差的补偿。

摘要：飞轮储能作为一种高效、清洁的储能方式,目前受到广泛的关注;利用碳纤维复合材料制备高速储能飞轮具有广阔的应用场景。这里以提升飞轮转子的储能密度为目标,对复合材料高速储能飞轮的结构进行了优化设计。首先针对T700某型号碳纤维复合材料转子,建立了储能密度优化的数学模型;然后结合粒子群优化算法,通过MATLAB编程实现了对储能转子的结构参数优化,得到优化后的轮毂外径为170mm,层间过盈量为0.3mm,复合材料轮环各层的径向厚度为15mm,最终使得飞轮的储能密度提升了22.8%。

摘要：最小空间周期是连续位相板(CPP)设计和加工过程中的重要特征参数。根据惯性约束聚变大型激光驱动装置的需求,建立不同空间周期的CPP设计与分析方法,研究了不同最小空间周期对磁流变加工和焦斑性能的影响。结果表明,磁流变加工的去除函数尺寸直接与CPP的最小空间周期成线性关系,而加工去除量与最小空间周期的平方根成线性关系,最小周期越大,加工越容易,但加工量越大;焦斑整形性能受最小空间周期的影响小,能量集中度差异小于0.2%,但焦斑顶部均匀性随着最小空间周期变小而变好,5 mm最小周期CPP的焦斑顶部不均匀比15 mm的CPP小3.5%。因此,设计时应尽量减小最小空间周期,但选取的最小空间周期不能大于加工设备的约束条件。

摘要：通过分析数控系统加工时常用的插补算法的特点,提出一种基于NURBS曲线的插补算法.该算法包括速度规划和实时插补两部分:速度规划部分考虑了工件加工时允许的最大轮廓误差,以保证高速运行过程中加速度的连续,使机床运行平稳,避免产生大的冲击;实时插补部分应用弦截法计算插补参数,能将实时插补产生的速度波动控制到理想水平,进一步减小了机床震颤.仿真实验结果表明,文中算法能够减小机床振动,实现高质量加工.

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.

摘要：传统的圆形和椭圆形前缘通常在前缘与叶型拼接处仅能达到1阶连续,曲率不连续对压气机叶型的损失有较大影响.为解决此问题,提出了一种可指定前缘点曲率的曲率连续前缘设计方法.首先从几何插值的角度对前缘设计进行分析;然后根据叶盆、叶背曲线的定义方式获得构造前缘的端点插值条件;再指定前缘点的位置、切矢和曲率;最后利用经典的2阶几何插值算法分2段构造前缘,将叶背曲线起始点到前缘点作为1段,叶盆曲线起始点到前缘点作为1段.文中方法不仅保证前缘与叶盆、叶背曲线的曲率连续拼接,而且可指定前缘点曲率.设计实例和分析结果表明,该方法能够改善压气机叶型的气动性能.

摘要：针对盘铣开槽过程中材料去除率大、刀具磨损严重、塑性变形明显等问题,采用正交实验法设计三因素三水平的钛合金盘铣开槽加工实验。基于灰色关联分析将多目标优化转化为单目标优化,利用主成份分析确定材料去除率、刀具寿命、残余应力层厚度对灰色关联度的影响权重。通过对试验数据的回归分析,建立灰色关联度与工艺参数的二阶预测模型。基于各工艺参数对材料去除率、刀具寿命、残余应力层厚度和灰色关联度的影响规律分析,确定盘铣工艺参数优化方案。利用响应曲面进行工艺参数优化问题求解并进行盘铣开槽实验,结果表明:该优化方法获得的工艺参数组合可在满足刀具寿命和残余应力层厚度的基础上最大限度的提高材料去除率。

摘要：为提高主轴系统的抗振性能,以一台典型的主轴升降式数控龙门镗铣床主轴系统为例,研究了轴承和弹性联轴节两种结合面的有限元建模方法,仿真分析了主轴系统的模态和谐响应动力学特性,通过模态实验验证了动力学仿真分析的有效性,提出了提高主轴系统抗振性能的优化设计方案。研究表明:建立合理的结合面模型是提高仿真精度的关键之一,所研究的主轴系统的主要振型是扭转振动,主轴轴承刚度对各阶固有频率和扭转振幅影响很小,通过优化弹性联轴节刚度和套筒长度可以有效提高主轴系统的抗振性能。研究成果对全面了解并优化主轴系统动态性能具有指导意义。

摘要：切点跟踪磨削是提高汽车凸轮制造精度的一种重要加工手段。某型号凸轮磨削时发现砂轮架切点跟踪时机床振动噪声较大,并且对凸轮磨削质量有很大的影响。本文针对该磨床工作过程中出现的砂轮架振动过大、噪声较大等问题通过对砂轮架模态测试、响应测试、砂轮架各工况下振动测试等原型试验方法,探明砂轮架非正常工作的根本原因与解决方案。

摘要：为了合理控制铣削过程中产生的振动,利用切削振动信号、机床主轴电机功率和主轴转速信号等多控制条件,设计了数控铣床切削振动控制系统。对VMC850数控铣床切削振动信号进行了检测,通过时域和频域分析确定了均方根和功率谱密度等数控机床切削振动控制的参量的阈值和切削加工参数的回避值;结合主轴电机的功率和主轴转速等信息,对机床切削参数进行了控制,实现了对进给速度和主轴转数的智能控制。该控制系统的使用,提高了数控机床的振动控制能力。