超声振动改善深孔镗削加工质量 被引量：12

1

作者 张翔宇 隋翯 +1 位作者 张德远 吴瑞彪 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第19期143-148,共6页

深孔加工在航空发动机制造过程中广泛存在,由于其刚性弱,静态让刀量大,导致加工颤振和刀具磨损严重,使得其加工质量难以得到保证。超声振动切削作为一种特种切削加工手段,具有降低切削力,提高系统刚性和抑制加工颤振等优势。将超声振动... 深孔加工在航空发动机制造过程中广泛存在,由于其刚性弱,静态让刀量大,导致加工颤振和刀具磨损严重,使得其加工质量难以得到保证。超声振动切削作为一种特种切削加工手段,具有降低切削力,提高系统刚性和抑制加工颤振等优势。将超声振动应用于深孔镗削,进行了断屑条件验证,孔径误差测量,已加工表面粗糙度测量以及表面形貌观测等试验。试验结果表明,超声振动镗削能够有效缓解深孔镗削过程中的堵屑问题,减小孔径误差和表面粗糙度,抑制切削颤振,从而改善深孔镗削加工质量。 展开更多

关键词 超声振动 深孔 镗削 弱刚度 精度 表面粗糙度

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不等螺旋角立铣刀瞬时铣削力模型与验证 被引量：1

2

作者 施壮 李长河 +4 位作者 刘德伟 张彦彬 秦爱国 曹华军 陈云 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第15期393-406,共14页

随着航空航天轻量化趋势的迫切需求,铣削是框架类弱刚度零部件不可或缺的加工方法,然而铣削过程瞬时力变化导致薄壁结构件等弱刚度工件的颤振产生加工变形是其技术瓶颈。而立铣刀不等分齿间角和螺旋角已被证实是抑制颤振的有效方法。但... 随着航空航天轻量化趋势的迫切需求,铣削是框架类弱刚度零部件不可或缺的加工方法,然而铣削过程瞬时力变化导致薄壁结构件等弱刚度工件的颤振产生加工变形是其技术瓶颈。而立铣刀不等分齿间角和螺旋角已被证实是抑制颤振的有效方法。但切削力变化是诱发工艺系统颤振的本源,不等螺旋角立铣刀铣削弱刚度结构件力学行为尚未完善。基于此,建立了不等螺旋角立铣刀瞬时铣削力数学模型。首先,分析了不等螺旋角周向平面化下角度位置关系,研究了切削刃之间的轴向时变特性对任意轴向位置瞬时切削厚度的影响关系,建立了不等分齿间角微元体的力模型并轴向积分后得到单刃瞬时切削力模型。其次,分析了不等螺旋角切削刃在切削域中的参与情况,并提出了多刃同时切削时多窗口函数叠加的铣削力线性预测方法。进一步的,采用了线性回归后的斜切变换方法进行系数标定,得到了基于铣削斜变化下的系数预测方法。最后,开展了传统立铣刀与不等螺旋角立铣刀干式铣削Ti-6Al-4V验证性实验。结果表明,线性回归方法下的传统立铣刀数值解与测量值在进给方向Fy平均误差为1.17%,切削表面法向Fx平均误差为2.09%。铣削斜切变换方法下不等螺旋角立铣刀得到的Fy平均误差为0.13%,相比于线性回归方法预测精度提高了6.36%。不等螺旋角导致切削刃之间具备的轴向时变特性,是导致了力信号周期性改变,抑制颤振的根本原因。 展开更多

关键词 铣削 钛合金 弱刚度 铣削力 螺旋角 齿间角

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航空薄壁框类零件铣削加工变形机理研究 被引量：4

3

作者 冯长征 李初晔 +1 位作者 王海涛 高诚 《航空精密制造技术》 2020年第2期5-10,共6页

首先介绍了刀具-薄璧深腔框类零件铣削力的计算方法,通过对铣刀弯曲模型的刚度等效简化了刀具弯曲变形的计算,在此基础上研究了刀具弯曲对加工表面质量的影响规律,针对实际加工案例,设计多种铣削方案进行仿真计算比较,综合考虑表面加工... 首先介绍了刀具-薄璧深腔框类零件铣削力的计算方法,通过对铣刀弯曲模型的刚度等效简化了刀具弯曲变形的计算,在此基础上研究了刀具弯曲对加工表面质量的影响规律,针对实际加工案例,设计多种铣削方案进行仿真计算比较,综合考虑表面加工精度、铣削效率和刀具耐用度,找到较佳的加工方案,保证了薄壁深腔零件加工的高效高精度。 展开更多

关键词 薄璧 弱刚性 铣削力 变形 刚度

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锥度球头刀加工钛合金TC4表面粗糙度建模

4

作者 周金华 赵超群 +1 位作者 齐琪 任军学 《航空科学技术》 2024年第8期79-84,共6页

高性能商用航空发动机大型复合材料风扇叶片高速旋转时存在分层开胶风险,需要在其前缘通过胶结工艺装配钛合金TC4前缘金属加强边予以保护,而胶结性能受到装配表面粗糙度影响较大。本文针对钛合金TC4前缘金属加强边内腔加工表面粗糙度,... 高性能商用航空发动机大型复合材料风扇叶片高速旋转时存在分层开胶风险,需要在其前缘通过胶结工艺装配钛合金TC4前缘金属加强边予以保护,而胶结性能受到装配表面粗糙度影响较大。本文针对钛合金TC4前缘金属加强边内腔加工表面粗糙度,以主轴转速、每齿进给量和轴向切深为设计因子,分别开展4种细长锥度球头刀四轴铣削钛合金TC4试验,测试已加工表面粗糙度。基于测试的样本数据,分别针对4种细长锥度球头刀建立加工表面粗糙度的经验模型。结果表明,主轴转速增加,直径为5.0mm时,表面粗糙度大幅降低,直径为3.0mm时,表面粗糙度却有所增加;主轴转速、每齿进给量增加时,直径4.0mm、2.4mm的锥度球头刀加工的表面粗糙度没有较大变化。随着轴向切深增加,4种直径的刀具加工的表面粗糙度均大幅增加。 展开更多

关键词 钛合金TC4 多轴铣削 锥度球头刀 表面粗糙度 弱刚性

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一种弱刚度件加固装夹技术研究

5

作者 苏军 孙鹏程 +3 位作者 许小雷 张征 汪志斌 李军琪 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2022年第1期67-71,79,共6页

介绍了一种弱刚度细长梁零件的加固装夹技术。首先,通过切削加工试验获取各向切削力;其次,以切削力作为输入,采用有限元仿真分析方法得到零件的变形情况,从而获得零件的加固点数量及位置;最后,设计了一种专用工装,利用石蜡及结构胶进行... 介绍了一种弱刚度细长梁零件的加固装夹技术。首先,通过切削加工试验获取各向切削力;其次,以切削力作为输入,采用有限元仿真分析方法得到零件的变形情况,从而获得零件的加固点数量及位置;最后,设计了一种专用工装,利用石蜡及结构胶进行加固装夹,提高了零件刚度,减小了加工过程中的变形量。试验结果表明,加固装夹时零件变形量小于0.008 mm,加固后零件水平方向刚度为8.30 kN/mm,是加固前刚度的3.8倍,竖直方向刚度为25.00 kN/mm,是加固前刚度的44.6倍,零件加工后满足设计要求。 展开更多

关键词 弱刚度 加固 装夹 有限元 仿真

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弱刚度工件夹紧顺序与夹具布局的同步优化 被引量：4

6

作者 李国栋 王海全 +2 位作者 李春 高旭峰 李文兴 《工程与试验》 2009年第2期49-53,共5页

针对弱刚度工件在定位、夹紧过程中易变形的问题,建立了夹紧顺序与接触力及节点位移增量之间关系的数学模型,给出了各夹紧步骤中工件夹具系统的静力平衡方程;在此基础上,根据最小余能原理及库仑摩擦定律,构建了装夹方案优化模型,提出了... 针对弱刚度工件在定位、夹紧过程中易变形的问题,建立了夹紧顺序与接触力及节点位移增量之间关系的数学模型,给出了各夹紧步骤中工件夹具系统的静力平衡方程;在此基础上,根据最小余能原理及库仑摩擦定律,构建了装夹方案优化模型,提出了基于遗传算法的夹具布局与夹紧顺序同步优化方法。算例结果表明,该方法有效降低了由于装夹所引起的工件变形,提高了加工精度。 展开更多

关键词 弱刚度工件 夹紧顺序 夹具布局 优化

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PI-P控制算法在弱刚度伺服系统中的应用 被引量：4

7

作者 马彩文 曹剑中 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期859-861,共3页

为了提高伺服系统的带宽 ,减小重量、体积和成本的增加 ,提高光电经纬仪的高速、高精度、高稳定性 ,分析了弱刚度系统的影响机理 ,采用PI P无超调控制算法有效抑制了系统振荡特性的发生 ,在弱刚度系统中实现了较高控制性能 ,并直接应用... 为了提高伺服系统的带宽 ,减小重量、体积和成本的增加 ,提高光电经纬仪的高速、高精度、高稳定性 ,分析了弱刚度系统的影响机理 ,采用PI P无超调控制算法有效抑制了系统振荡特性的发生 ,在弱刚度系统中实现了较高控制性能 ,并直接应用于 16 0电影经纬仪的改造中 ,取得了明显的效果 展开更多

关键词 光电经纬仪 带宽 超调 弱刚度系统

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动车前端承载结构拓扑优化及车体动态承载极限分析

8

作者 陈秉智 孟飞 +1 位作者 秦睿贤 于洋 《大连交通大学学报》 CAS 2024年第4期47-54,共8页

使用OptiStruct软件,对车体前端承载结构进行拓扑优化,以体积分数为约束,以最小应变能作为优化目标,通过优化结果对车体前端骨架结构进行重新排布。对优化后的车体在车钩安装座、前端吸能结构及防爬器三个不同位置加载,完成刚性墙对车... 使用OptiStruct软件,对车体前端承载结构进行拓扑优化,以体积分数为约束,以最小应变能作为优化目标,通过优化结果对车体前端骨架结构进行重新排布。对优化后的车体在车钩安装座、前端吸能结构及防爬器三个不同位置加载,完成刚性墙对车体冲击过程仿真。对车体在冲击过程中冲击力-时间曲线和不同时刻应力分布进行分析,得到车体弱刚度区域,通过应力变化临界点确定车体承载极限。对弱刚度区域不同组件的能量-时间曲线与上述承载极限结果进行验证。结果表明,优化后车体前端刚度大幅提升;在车体承载极限内,不同位置加载对车体承载极限影响较小;通过弱刚度区域各不同组件的能量-时间曲线可以准确地找到车体承载极限达到临界点的时刻,为车体动态承载极限提供数据分析。 展开更多

关键词 车体前端承载结构 拓扑优化 动态承载极限 弱刚度区域

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弱刚性构件磁流变抛光变形机理与抑制技术研究 被引量：2

9

作者 潘博 康仁科 +4 位作者 贺增旭 李凯隆 张云飞 黄文 郭江 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第18期2190-2196,共7页

弱刚性平面构件对应力极其敏感,加工后平面度难以保证,为解决该问题,提出通过磁流变抛光工艺改善工件的平面度。通过有限元仿真,阐明弱刚性构件磁流变抛光变形的机理,提出残余应力的不对称释放是造成工件变形的主要原因,并建立加工过程... 弱刚性平面构件对应力极其敏感,加工后平面度难以保证,为解决该问题,提出通过磁流变抛光工艺改善工件的平面度。通过有限元仿真,阐明弱刚性构件磁流变抛光变形的机理,提出残余应力的不对称释放是造成工件变形的主要原因,并建立加工过程中工件变形预测模型。仿真结果表明,采用单面加工时,变形为9.5μm;采用翻面加工时,变形为0.7μm。根据仿真中工件变形的情况,提出了翻面加工的策略,并通过实验进行验证。实验结果表明,单面加工时,工件变形严重,而采用翻面加工时,变形会产生回复现象,从而使得工件平面度得到有效收敛。进而,提出了弱刚性构件磁流变修形抑制技术,即通过翻面等量材料去除实现工件表面残余应力的对称释放,并在Φ200 mm、厚2 mm的纯铜弱刚性平面构件上应用该技术,两个面的平面度PV值分别从4.6μm和5.9μm降低到2.0μm。 展开更多

关键词 弱刚性平面构件 磁流变抛光 残余应力 平面度

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基于镜像铣削的大尺寸薄壁曲面零件加工试验研究 被引量：1

10

作者 李洋 崔鑫 +2 位作者 王元军 刘雪峰 刘强 《机械工程师》 2023年第1期153-156,共4页

某大尺寸椭球面薄壁零件需进行局部下陷减薄及轮廓加工,拟采用镜像铣削代替原化学铣削工艺。由于其毛坯成型精度差、弱刚度、薄壁、复杂型面的特点,采用镜像铣削加工方案,为满足加工需求,需制定一套适用的加工参数选用方案。文中进行了... 某大尺寸椭球面薄壁零件需进行局部下陷减薄及轮廓加工,拟采用镜像铣削代替原化学铣削工艺。由于其毛坯成型精度差、弱刚度、薄壁、复杂型面的特点,采用镜像铣削加工方案,为满足加工需求,需制定一套适用的加工参数选用方案。文中进行了刀具、刀轨、切削三要素等方面的试验研究,得到了一套优水平组合方案,为后续薄壁件镜像铣削替代化学铣削的应用储备了技术与经验。 展开更多

关键词 大尺寸椭球面 弱刚度薄壁件 正交试验研究

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一种大尺寸薄壁曲面零件精密补偿加工技术研究 被引量：1

11

作者 李洋 崔鑫 +2 位作者 郑骥 李俊文 王元军 《机械工程师》 2022年第7期166-167,172,共3页

某大尺寸类球面薄壁零件需进行局部下陷减薄及轮廓加工,拟采用机械铣削代替原化学铣削工艺。由于其毛坯成型精度差、弱刚度、薄壁、复杂型面的特点,传统加工工艺在加工过程中存在装夹困难、加工变形难以控制、壁厚不均匀的问题。针对以... 某大尺寸类球面薄壁零件需进行局部下陷减薄及轮廓加工,拟采用机械铣削代替原化学铣削工艺。由于其毛坯成型精度差、弱刚度、薄壁、复杂型面的特点,传统加工工艺在加工过程中存在装夹困难、加工变形难以控制、壁厚不均匀的问题。针对以上问题,提出了在位测量补偿及在线测量补偿相配合的综合解决方案,首次实现了该类型零件的机械加工,为其后续机械铣削替代化学铣削的应用储备了技术与经验。 展开更多

关键词 大尺寸曲面零件 弱刚度薄壁 在位测量补偿 在线测量补偿

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基于宏指令编程的小刚度轴的加工误差控制

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作者 凌肃明 熊光荣 《轻工机械》 CAS 2006年第2期96-98,共3页

为了高效率解决小刚度轴的弯曲变形引起的加工误差问题,在合理选择工艺参数的基础上,通过弯曲变形量计算来分析工件的加工误差,并给出了具体的误差控制措施应用宏指令编程进行误差补偿。这种方法可以最大限度地减少加工误差,获得理想的... 为了高效率解决小刚度轴的弯曲变形引起的加工误差问题,在合理选择工艺参数的基础上,通过弯曲变形量计算来分析工件的加工误差,并给出了具体的误差控制措施应用宏指令编程进行误差补偿。这种方法可以最大限度地减少加工误差,获得理想的效果。 展开更多

关键词 宏指令编程 小刚度轴 加工误差 误差补偿

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大型立式泵振动问题分析及治理 被引量：8

13

作者 何小锋 卢修连 +2 位作者 刘晓锋 何利鹏 马运翔 《山东电力技术》 2018年第3期69-72,共4页

对大型立式泵的各种振动故障进行研究,分析常见振动故障的特征、判断方法及相应处理措施。主要从轴系质量不平衡、支撑动刚度弱、轴系支撑不稳定、流体因素4个方面进行具体阐述说明,为该类型水泵的检修、维护及振动分析处理提供参考。

关键词 立式泵 振动 质量不平衡 支撑动刚度弱 流体因素

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考虑变时滞效应的弱刚度球头铣刀铣削稳定性研究 被引量：3

14

作者 董永亨 李淑娟 +2 位作者 张倩 李鹏阳 李旗 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期148-160,共13页

弱刚度球头铣刀广泛应用于深腔模具零件的铣削中,加工过程中容易发生颤振,确定加工稳定域是实现稳定铣削的重要手段,但该铣削系统具有变时滞特点,稳定性分析的难度较大,制约着加工质量的提高。为此,提出一种弱刚度球头铣刀铣削稳定性分... 弱刚度球头铣刀广泛应用于深腔模具零件的铣削中,加工过程中容易发生颤振,确定加工稳定域是实现稳定铣削的重要手段,但该铣削系统具有变时滞特点,稳定性分析的难度较大,制约着加工质量的提高。为此,提出一种弱刚度球头铣刀铣削稳定性分析方法。首先,建立弱刚度刀具系统的动力学方程;接着,基于Newton-Raphson求解出刀齿选定点的时滞量;最后,基于全离散法提出考虑变时滞再生效应的稳定性分析方法,并利用Floquet定理获得了不同转速所对应的临界切深,构建出铣削稳定性叶瓣图。实验结果表明在叶瓣图的非稳定域铣削时铣削力中含颤振频率成分,所加工表面的S_(y)和S_(a)比稳定域内加工表面增大35%和42%,说明该分析方法是可靠的,可为切削参数的选择和优化提供依据。 展开更多

关键词 弱刚度球头铣刀 振动 变时滞 稳定性 全离散建模法

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牡丹鲜花酶渣滓对早期断奶弱僵仔猪胃肠道pH及消化酶活性的影响

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作者 黄晶 王成勇 +4 位作者 周志刚 王强 刘广华 杨宏杰 宇凌 《饲料博览》 CAS 2024年第2期29-34,共6页

为探讨牡丹鲜花酶渣滓对早期断奶弱僵仔猪胃肠道pH及消化酶活性的影响,试验选取选27日龄二元(长白×大白)早期断奶弱僵仔猪100头,随机分为2组,每组5个重复,每个重复10头仔猪,27日龄起开始适应相同的基础日粮,预试期3 d,正试期14 d... 为探讨牡丹鲜花酶渣滓对早期断奶弱僵仔猪胃肠道pH及消化酶活性的影响,试验选取选27日龄二元(长白×大白)早期断奶弱僵仔猪100头,随机分为2组,每组5个重复,每个重复10头仔猪,27日龄起开始适应相同的基础日粮,预试期3 d,正试期14 d。对照组与试验组基础日粮相同,试验组另外添加3%牡丹鲜花酶渣滓。43日龄每组选取公猪、母猪各2头空腹剖杀,分别迅速结扎胃幽门瓣、回盲瓣和十二指肠、空肠和回肠肠段分界处,分离出胃和各段肠道,内容物前处理,分别测得pH与消化酶活性。结果显示:试验组胃、空肠和回肠pH低于对照组,但差异不显著(P>0.05)。试验组胃蛋白酶活性显著升高,十二指肠胰蛋白酶活性显著升高,空肠、回肠糜蛋白酶活性显著升高(P<0.05)。说明牡丹鲜花酶渣滓可使早期断奶弱僵仔猪胃及空肠段、回肠段的pH降低,胃蛋白酶、糜蛋白酶的活性及十二指肠胰蛋白酶活性增强。 展开更多

关键词 牡丹鲜花酶渣滓 弱僵仔猪 胃肠道pH 消化酶活性

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