摘要：本研究以刀具设计参数对粗糙度的影响为主题。首先,概述了粗糙度在机械加工中的重要性和刀具设计参数对粗糙度影响的研究意义。阐述了粗糙度的定义、测量方法,以及它对产品性能的影响,并回顾了当前的相关研究。其次,本研究详细分析了刀具设计参数与粗糙度的关系,包括刀具的几何参数(如刀具角度和刃口形状)以及刀具的材料和涂层技术对粗糙度的影响。特别是对不同的刀具材料(如高速钢、硬质合金等)和涂层技术如何改进刀具性能,从而影响粗糙度进行了深入的探讨。This study focuses on the influence of tool design parameters on roughness. Firstly, it outlines the importance of roughness in mechanical machining and the research significance of tool design parameters on roughness. This article elaborates on the definition and measurement methods of roughness, as well as its impact on product performance, and reviews current related research. Secondly, this study analyzed in detail the relationship between tool design parameters and roughness, including the geometric parameters of the tool (such as tool angle and blade shape) as well as the influence of tool material and coating technology on roughness. In particular, in-depth discussions have been conducted on how different tool materials (such as high-speed steel, hard alloys, etc.) and coating technologies can improve tool performance and thus affect roughness.

摘要：为实现微型器件的装配和操作,设计了一种微夹持器,最大行程224.62μm。通过位移和力的标定,分析夹持过程,得到力和位移的关系式。并建立Prandtl-Ishlinskii逆模型与系统级联,消除了系统的迟滞现象,实现输入输出线性化。实验结果验证了力—位关系正确性,夹持器最大夹持力3954.57 mN,夹持149.4μm厚铜片时最大夹持力1315.3 mN。该微夹持器具有重要的实际应用价值,为微操作系统的发展提供支持,为微操作技术领域提供新思路和方法。

摘要：面向航空航天和仿生设计等领域对大转角两转动并联机构的应用需求,围绕一类新型两自由度转动并联机构--2-RRRR&2-RSR机构的构型分析与运动学优化设计问题展开研究.首先,以投影关系为基础分析2-RRRR&2-RSR并联机构在给定工作空间内实现两自由度转动运动所需满足的几何条件,并针对两种投影情况分析机构的参数特解.其次,基于闭环矢量法求解2-RRRR&2-RSR并联机构的位置逆解,推导机构驱动角度与动平台姿态角之间的映射关系,继而利用RRRR支链与RSR支链的运动特点,获得机构动平台姿态角的正解模型.以此为基础,借助螺旋理论建立2-RRRR&2-RSR并联机构的速度映射模型,构建机构的广义雅可比矩阵,并通过软件仿真验证机构位置正、逆解及速度映射模型的有效性.再次,根据2-RRRR&2-RSR并联机构的运动特性,以奇异性、铰链许用转角范围、连杆安全距离为约束条件,借助极限边界搜索法求解机构动平台中心点的位置工作空间,进而对应位置工作空间等效获得机构的转角工作空间.最后,借助螺旋理论中运动与力的互易积的物理含义定义可描述2-RRRR&2-RSR机构瞬时功率传递特性的无量纲运动学性能评价指标,并结合工程实际需求设定机构的约束条件,实现机构的尺度参数的运动学优化设计.研究成果可为大工作空间两自由度转动并联机构的样机设计与控制策略制定奠定理论基础.

摘要：利用ANSYS/LS-DYNA模块对保压淬火过程零件及模具的温度场分布进行了数值模拟,分析高强钢板热冲压模具冷却系统均布水道的不足。在此基础上通过APDL参数化编程语言,选择零阶与一阶搜索相结合的优化算法,编写优化程序,以模具冷却水道半径、相邻水道间隔尺寸和水道与模面距离等参数为优化变量,以板料温度分布均匀和保证降温速率达到临界冷却速率为优化目标建立目标函数,优化后目标函数值为26.553(优化前为64.404)。对优化前后成形件的温度分布进行了比较,得到成形件最高温度下降了44.5%,最低温度下降了14.5%,实现了对冷却水道各参数的优化。最后通过实验验证了优化结果的正确性。

摘要：为了探究烧结磨头不同磨头参数和磨削参数对蓝宝石玻璃磨削特性的影响,综合考虑了磨头粒度号、主轴转速、进给速度、磨削深度等因素,设计并开展了非超声和超声振动辅助磨削加工试验,研究了上述因素对蓝宝石磨削表面粗糙度、表面形貌及磨削力的影响。结果表明,超声和非超声磨削工况中,磨头粒度号增大对磨削力和表面粗糙度的影响整体均呈现先增大后减小的趋势。不同磨头粒度号工况下的超声磨削力和表面粗糙度普遍小于非超声结果,磨削力最大降幅为27.2%,表面粗糙度最大降幅为18.6%;采用粒度号200/230#的磨头进行磨削,可获得相对较小的切削力和表面粗糙度,是研究工况下的最佳粒度号,而140/170#的使用效果最差。相比于非超声磨削,超声可在所选的主轴转速、进给速度和磨削深度条件下实现磨削力和表面粗糙度不同程度的降低,在小主轴转速和小磨削深度工况下,超声磨削对蓝宝石表面质量的改善作用更显著。

摘要：在传统的前轮定位参数、转向机构设计中,一般没有考虑不确定因素对系统性能的影响,并且没有考虑前轮定位参数、转向机构之间的相互影响,导致车辆整体性能差。为了减小不确定性因素的干扰,应用经典稳健设计方法分析零部件的制造误差、装配误差等随机不确定因素,使用偏好函数分析设计者的主观因素、目标函数的权重等认知不确定性因素,并将其集成到车辆前轮定位参数-转向机构的集成设计模型中。设计结果表明,通过集成设计中的两类不确定因素,改善了前轮定位参数-转向机构的稳健性能。

摘要：采用球盘试验机测定了4116航天润滑油在不同工况下的摩擦因数,尤其成功实现了高低温环境下的测试.应用正交试验设计方法,研究了滚动速度、滑动速度、最大工作压力和入口油温4个因素对润滑油摩擦特性的影响,并绘出各因素对摩擦因数的影响曲线.研究结果表明:滑动速度和滚动速度对摩擦因数有显著影响,入口油温和最大工作压力对摩擦因数影响不显著.摩擦因数随着滑动速度的增加而增加,但是增加的幅度随滑动速度的增加而逐渐减小;随着滚动速度的增加,摩擦因数迅速减小,当滚速高于20m/s时趋于稳定;入口油温低于0℃时,其对摩擦因数有较大影响;随最大工作压力的增加摩擦因数缓慢增加.

摘要：为确定合理的临界预紧力,保证预紧组合结构横梁的整体性,提出采用等效梁长法修正传统Airy应力函数计算结果,从而得到更准确的临界预紧力。基于平面应变理论,建立临界预紧力的理论计算模型,通过叠加原理,分别得到弯曲模型和压缩模型中间截面x方向应力的傅里叶三角级数形式解,分析误差原因;采用等效梁长法进一步修正,结合临界开缝判据,得到临界预紧力理论计算公式。试验结果表明:等效梁长法修正的临界预紧力理论计算结果与试验结果最小误差为10.1%,最大误差为13.5%,与试验结果吻合较好,能够为大型成形设备的预紧组合结构横梁的设计提供理论依据。

摘要：提出一种以降低结构噪声为目的的动力学拓扑优化方法。在进行动力学响应方程求解和灵敏度分析的基础上,以结构表面辐射声功率极小值为目标函数,结合数学规划法和渐进优化的思想,建立了谐响应激励下的拓扑优化模型,利用APDL参数化编程语言进行了算法实现和数值模拟分析,证明了所建立数学模型的正确性和有效性。

摘要：可控预紧力主轴能够满足高速主轴在整个切削转速范围内热、动特性兼优的要求,已逐步成为智能主轴的重要发展方向。为弥补压电驱动器(piezoelectric actuator,PEA)可控预紧力主轴设计及选型方面的不足,提出一种具有分辨率高、响应快、对切削刚度影响小及结构紧凑等优点的PEA可控预紧力主轴结构。建立了静止状态和运行状态下的角接触球轴承刚度模型,并以此为基础建立了PEA可控预紧力主轴的等效力学模型,得到了预紧机构负载刚度随预紧位移的变化规律。然后,分析了PEA的输出特性,建立了预紧机构的实际输入输出模型,并通过该模型分析了初始预紧力和PEA刚度对预紧力控制区间的影响规律,进而提出了预紧机构设计选型原则。最后,应用提出的主轴结构和预紧机构设计选型原则设计了PEA可控预紧力主轴试验台。试验结果表明预紧力控制分辨率为1.5 N,阶跃响应时间为300 ms,验证了所建预紧机构实际输入输出模型的准确性;温度控制试验结果表明该主轴试验台具有良好的温度调控能力。研究结果可为实际工程中PEA可控预紧力主轴的设计提供指导。