李瑞[1](2021)在《钛合金加工用圆弧形铣刀设计制造及试验研究》文中研究指明钛合金因其强度高、抗腐蚀性好、低温性能好等优点,在航空航天工业中得到广泛应用,其中钛合金航空结构件在航空航天的飞行器零件中更是占据着重要地位,但钛合金航空结构件的型面往往存在较多的小曲率陡峭面,在此类型面精加工过程中因受限于球头铣刀几何形状,切削性能难以提升,加之钛合金又是一种典型的难加工材料,在钛合金加工过程中普遍存在着加工效率低、刀具磨损严重、表面质量难以保障等问题。因此,本文开展了钛合金加工用圆弧形铣刀设计制造研究,并通过钛合金铣削试验,对比分析了不同铣削参数对圆弧形铣刀及球头铣刀切削力的影响规律,固定参数下圆弧形铣刀与球头铣刀的磨损规律、磨损机理和表面质量,研究内容主要包括以下几个方面:首先,进行了圆弧形铣刀的设计及仿真研究。通过分析回转类刀具的几何特点,利用微分几何法建立了回转类刀具的通用回转面模型、刃线模型以及前角后角模型,并针对圆弧形铣刀的几何特征,对圆弧形铣刀母线、刃线进行设计研究,建立了圆弧形铣刀的几何模型以及刃线模型,并结合MATLAB仿真验证了所建立的几何模型、刃线模型的正确性。其次,开展了圆弧形铣刀的磨削模型研究。通过分析整体刀具的磨制过程,结合圆弧形铣刀的特点,以微分几何方法建立常用砂轮的数学模型,利用砂轮与工件的啮合条件建立圆弧形铣刀磨制矩阵,联立已建立的圆弧形铣刀前刀面与后刀面的数学模型,推导出常规砂轮磨制圆弧形铣刀前后刀面时的磨削轨迹方程。然后,进行了圆弧形铣刀的磨制仿真及检测。通过分析SAACKE五轴磨床各轴运动关系,以SAACKE五轴磨床运动关系为基础建立后处理矩阵,结合已推导出的磨制圆弧形铣刀前后刀面的砂轮位姿,在VERICUT中进行圆弧形铣刀的磨制仿真,仿真优化后用SAACKE五轴磨床进行圆弧形铣刀的实际磨制,对磨制出的圆弧形铣刀进行尺寸和角度精度检测,并进行钝化和涂层。最后,开展了圆弧形铣刀铣削钛合金TC4试验研究,结果表明:圆弧形铣刀与球头铣刀相比,在不同铣削参数下,圆弧形铣刀主切削力最大可降低30%,且幅值波动较小;圆弧形铣刀前、后刀面磨损区域更加靠近切削刃,更为狭长,且圆弧形铣刀磨损以粘结磨损为主,球头铣刀则不仅存在粘结磨损还掺杂着一定程度的氧化磨损和扩散磨损形式,且刀具失效前圆弧形铣刀的铣削距离要比球头铣刀长24%;整个切削过程中,圆弧形铣刀与球头铣刀相比,具有更为优异的表面质量,其加工表面始终未出现明显的峰谷特性。
王广越[2](2020)在《回转摆线铣刀和锥形圆弧侧刃铣刀设计及其切削性能研究》文中提出钛合金航空结构件是飞行器的重要零部件之一,在其切削加工过程中,曲面精加工比重大,要求效率高。一方面,钛合金属于典型难加工材料,另一方面,目前在型面精加工过程中被广泛使用的球头铣刀虽有较强的通用性,但受限于其几何形状,对特定型面的加工无法达到最优效果。因此,在钛合金航空结构件加工过程中普遍存在着刀具磨损严重、加工效率低、表面质量难以保障等问题,严重制约着此类工件的加工品质与效率。针对这一问题,本文分别使用图形法与解析法开展了回转摆线铣刀和锥形圆弧侧刃铣刀设计与磨制研究,通过铣削试验,采用对比的方法分别开展了回转摆线铣刀与球头铣刀以及锥形圆弧侧刃铣刀在有、无超声振动辅助条件下铣削钛合金的铣削力、刀具磨损、表面质量等方面的研究。研究内容包括以下几个方面:首先,针对钛合金航空结构件中小曲率平坦面的加工工况,本文为提升刀具端齿切削性能,结合摆线轮廓与曲面啮合的几何特性,设计了回转摆线铣刀。使用图形法建立了其轮廓面、切削刃线及端齿前、后刀面的数学模型。实现了刀具几何形状的可视化仿真。开展了回转摆线铣刀的磨削建模研究,推导了其刀具刃口曲线及端齿前、后刀面的磨削轨迹方程。其次,针对钛合金航空结构件中小曲率陡峭面的加工工况,本文为提高加工效率,将刀体半径与主切削区半径解除关联,设计了锥形圆弧侧刃铣刀。使用解析法建立了锥形圆弧侧刃铣刀轮廓面、切削刃线及刀具前、后刀面的数学模型。利用回转角增量与刃线导程增量之间的线性关系,推导了锥形圆弧侧刃铣刀刀具关键结构的五轴磨削轨迹方程。然后,开展了回转摆线铣刀和球头铣刀加工钛合金对比试验研究。回转摆线铣刀磨损区域较球头铣刀细且长,并未出现球头铣刀“勺形”磨损集中区域,可明显降低各向力及轴切向力比,切削过程较为平稳,随切削距离的增加,其各向切削力增幅较为缓慢,并可获得相对较好的表面质量,表现出了优异的切削性能。使用截面线刀具轨迹规划方法推导了回转摆线铣刀数控加工曲面的刀具路径生成算法。最后,开展了锥形圆弧侧刃铣刀施加轴向超声振动时的刀-工运动关系研究,锥形圆弧侧刃铣刀的结构特点决定了其在振动切削过程中,不仅产生断续切削现象,而且可使切削层厚度产生变化。开展了锥形圆弧侧刃铣刀在有、无超声振动辅助条件下加工钛合金对比试验研究,因应力波造成的材料微观损伤、断续切削现象的产生及切削层厚度的变化,超声振动可以明显降低切削力,提高刀具寿命,切屑较易分化与脱离,塑性变形程度也有明显减轻。本文构建了小曲率平坦面和陡峭面实例工件,分别使用回转摆线铣刀与锥形圆弧侧刃铣刀进行了对应工况的切削实验。验证了在加工倾角小于30度的工况,回转摆线铣刀与球头铣刀相比,具有优异的端齿切削性能,刀具寿命与工件表面质量都有明显提高。而锥形圆弧侧刃铣刀则凭借其明显较大的工作半径,在加工小曲率陡峭面时可大幅提高加工效率。因此,选用上述两种新型曲面加工刀具进行钛合金航空结构件的曲面精加工可有效提升加工品质与效率。
刘贵祥[3](2018)在《基于NUM Flexium的摆线轮成形磨削CAM系统开发》文中进行了进一步梳理齿轮是工业生产中起关键性作用的传动元件,其制造水平的提升不仅与加工工艺密切相关,同时也受到了机床设备的影响,对于摆线齿轮而言,由于摆线类齿形比较特殊、加工工艺相对复杂,因此,其生产制造能力在很大程度上体现了一个国家的工业制造水平。随着计算机控制技术和现代机械的不断发展,在磨齿工艺方面,因成形法磨齿具有效率高、精度高等优点,逐渐成为摆线齿轮精加工阶段主要的加工方法之一,同时为了使数控系统能够更好的嵌入磨齿机床,满足用户多样化的生产需求,数控系统未来的发展方向必然是开放性、智能化,能够方便用户在原有数控系统基础上进行适当的开发。当前国内使用的磨齿机大部分安装的是国外的数控系统,虽然具有良好的开放性,但是无中文用户界面,使用习惯和用户界面与国内差距较大,在使用过程中,用户需要通过人机界面和NC系统有很多交互的过程,增加了用户在安装、调试、编程、操作和维护等方面的难度。因此,本文从成形磨削原理出发,基于NUM Flexium数控系统良好的开发平台,开发了面向摆线齿轮成形磨削的CAM系统,运用Visual Basic6.0编程软件进行CAM系统总体界面的设计,图形界面布局合理、风格友好,开发完成的功能界面主要包括工件管理、齿轮参数设置和磨齿参数设置等。将开发的摆线齿轮成形磨削CAM系统与NUM Flexium系统进行连接,实现界面与数控系统之间的信息传递,用户通过在界面上输入齿轮参数和磨齿加工参数,实现了摆线齿轮自动加工,简化了用户的工作流程,极大的提高了工件加工效率,满足了用户个性化的工艺需求。随后根据摆线齿轮成形磨削控制原理,在VERICUT环境下完成了摆线齿轮成形磨削仿真平台的构建和系统参数的配置,实现了摆线齿轮成形磨削过程仿真,并对仿真结果进行验证,证明了数控程序和加工机床的正确性,为真实加工提供了指导,防止了不必要的错误发生。
余肖进[4](2017)在《YG6硬质合金端面磨削机理与仿真技术》文中研究指明硬质合金材料因其独特机械性能,被广泛应用于机械制造领域。目前利用超硬精细磨料磨削加工是实现硬质合金等难加工材料精密制造的主要手段。在磨削加工此类材料过程中,由于机床结构与工艺过程之间存在着磨削力、磨削热、结构变形等物理量的交互作用,会导致产品在生产过程中出现尺寸精度和表面质量不稳定的现象。由于硬质合金材料的特殊性,其在精密磨削加工过程中受机床结构与工艺过程交互作用的影响往往更为明显。端面磨削是硬质合金刀具加工的主要手段之一,因此有必要对机床-工艺交互作用下的端面磨削加工机理进行更深入的研究。本文以YG6硬质合金材料端面磨削加工为研究对象,利用有限元分析方法进行单颗磨粒磨削仿真,虚拟砂轮磨削仿真,机床-工艺交互作用下的耦合仿真,研究不同磨粒粒度、磨削工艺参数下磨削力的变化规律,并对仿真结果进行了实验验证。具体研究工作如下:1.首先通过金刚石压头滑擦YG6硬质合金实验获取金刚石与硬质合金材料间的摩擦系数;然后,基于圆锥形状磨粒构建单颗磨粒磨削有限元模型,其中包括建立磨粒几何模型,YG6硬质合金材料本构模型,摩擦磨损模型等。通过该模型分析了不同粒度与工艺参数对磨削力的影响规律,并利用金刚石划擦硬质合金实验验证了仿真模型的有效性。2.建立了磨粒形状、粒径、空间位置都呈随机分布的虚拟砂轮模型。并利用该模型仿真磨削加工YG6硬质合金,研究了不同磨削工艺参数对磨削力的影响规律,并通过金刚石砂轮磨削加工YG6硬质合金实验对仿真结果进行了验证。3.在建立的工艺模型和主轴-砂轮系统模型基础上构建了机床-工艺交互模型,并基于Visual Basic 6.0开发了耦合仿真接口软件,实现了 UG、ANSYS、DEFORM与MATLAB多软件相互间的数据交换。通过耦合仿真软件实现机床结构与工艺过程之间交互作用的有限元模拟,并与磨削加工实验结果进行了对比验证。结果表明该仿真方法可以提高磨削力的预测精度。
王义磊[5](2014)在《钢坯修磨砂轮在线自动平衡装置控制系统的研究》文中认为随着产品精度和加工效率的不断提高,砂轮加工过程中产生的振动越来越受到人们的关注.在旋转机械的运转过程中,由其重要的组成部件一转子引起的振动导致了机械设备的振动、噪声甚至破坏。由于转子的不平衡量引起的振动不仅严重制约着磨削表面的质量、加工精度和生产效率,而且振动还加速了砂轮的磨损,影响了砂轮的使用寿命,增加了成本消耗,所以对不平衡量的控制显的越来越重要。砂轮在线自动平衡装置控制系统能够在线对砂轮进行平衡,具有广泛应用前景。对于钢坯修磨砂轮来说,具有使用更换频率大,并要求钢坯修磨过程的高效、稳定和低成本等新的特点。由于重大的研究意义和实际经济意义,在线平衡技术越来越受到国内外专家的关注,并对其做了大量的研究和实验。当前,主要被运用的在线自动平衡方法有平衡机法和现场动平衡方法。平衡机法费时、操作麻烦,应用较少;现场动平衡方法由于其自身的方便性和有效性等优点被广泛应用于实际生产中。本文在充分了解了在线自动平衡技术的研究现状及发展历史、掌握在线动平衡技术的基本原理以及转子产生不平衡的原理的基础上,通过对其进行深入的分析,确定了钢坯修磨砂轮的平衡类型。通过对影响系数法和振型法的充分了解和分析,在影响系数法的基础上对提取不平衡信号相位和幅值的方法做了理论分析和推导并成功建立了计算不平衡信息的模型。使用VB设计了FFT变换程序,实现时域到频域的转换。成功开发了一套基于采集卡USB7660、PC机、PCI1243U运动控制卡、伺服电机的在线自动控制平衡装置控制系统。本文以开发砂轮在线自动平衡装置控制系统为目的,在基于VB的基础上,实现了对不平衡信号及基准信号的采集、信号的处理、PCI1243运动控制卡对电机的控制以及相对应的程序设计。该系统能够快速实现砂轮的在线平衡.在机器不停止工作的前提下,可以有效的抑制和消除振动,从而将振动带来的危害降低到最小,甚至消除,进而对提高磨削加工的质量和磨削效率起到非常重要的作用。
胡琦峰[6](2014)在《数控拉刀磨床砂轮修整系统的设计与实施》文中研究指明数控拉刀磨床的砂轮修整技术是成型磨削加工中一个非常复杂,难度很高的技术。目前工程实际中主要采用的根据离线测量工件得到的测量结果来控制砂轮修整的方法,存在着磨削加工精度不高、无效加工时间长等很多问题。针对此情况,本论文研究的基于工件在线测量技术的MK8612型数控拉刀磨床的砂轮修整系统,以西门子840D数控系统为运行平台,实现了对控制工作台、拖板磨头和工件的分度,对二轴数控修整器的进给以及数控机床的自动修整、修整补偿和全自动的磨削循环过程。此系统大大提高了MK8612型数控拉刀磨床的磨削效率和工件精度,有效地解决了上海机床厂在数控成型磨削加工中存在的一系列关键问题。论文完成的主要内容有:(1)对上海机床厂MK8612数控拉刀磨床的基于在线工件测量结果控制的砂轮修整系统进行了原理分析,并提出了总体设计方案。(2)本论文提出了采用数据采样插补法计算拉刀齿形上各个坐标点,有效地解决了由于数控拉刀磨床尾架抬高造成的渐开线齿形变化和测量起始点难于精确确定的综合问题,实现了对齿轮分度误差的补偿,通过反复试验证明了该算法的可行性,从而完成对拉刀齿形的砂轮修整的方法,取得了很高的加工精度。(3)对基于西门子840D实现的砂轮修整系统的控制系统进行了设计及实现。讨论了该控制系统的特性和组成部分、系统其他部件与840D的连接,以及如何调试PLC实现数据采集及PROFIBUS-DP总线技术的应用情况。(4)使用西门子提供的专用开发软件OEM,实现了对基于840D实现的砂轮修整系统的用户界面进行了二次开发。设计了多种用户需求下的砂轮修整专用界面,并将此界面修整程序嵌入840D数控系统中实现了无缝对结。
李冬冬[7](2012)在《高硬度球面磨削形状精度及表面质量研究》文中研究说明硬密封球阀广泛应用于石油、煤化工、核电等重要工业领域,由于工况恶劣,要求这些球阀具有耐高温、耐高压、耐腐蚀和耐磨损等优良特性。为适应苛刻的工作环境,硬密封球阀的关键部件球体必须具有很高的表面硬度(HRC≥60),球度误差SΦ≤0.02mm (DN≤12in.),表面粗糙度Ra≤0.2m。为达到较高的表面硬度,常在球体上喷涂WC、Ni60和STL20等高硬度材料,喷涂涂层厚度为0.40.6mm。喷涂高硬度涂层后,球体进行磨削加工,使其满足形状精度和表面粗糙度要求。为提高高硬度球面磨削加工质量,本文首先研究了无摆动式和摆动式球面磨床误差对球度误差的影响,然后分析了工件表面粗糙度与表面纹理,其次研究了高硬度球面磨削过程中的表面损伤,最后利用NSGA Ⅱ遗传算法优化了高硬度球面磨削的工艺参数。无摆动式球面磨床磨削球面过程中,砂轮回转轴线与球体球心之间的垂直竖向误差会使磨削后的球面呈现中间低两边高的“中凹”形,针对“中凹”形球面形状误差,在摆动式球面磨床基础上,提出变进给球面磨削方法,该方法可使球度误差减小到11μm。摆动式球面磨床磨削球面过程中,回转轴和球心之间的水平纵向误差会使磨削后的球面呈现中间高两边低的“中凸”形,针对“中凸”形球面形状误差,提出退让式球面磨削方法,该方法可使球度误差减小到9μm。采用坐标变换法分别建立了无摆动式和摆动式球面磨削的表面纹理模型,对表面纹理进行仿真,分析了切削参数对表面纹理和表面粗糙度的影响,并通过表面粗糙度实验验证建模与仿真结果。仿真与实验结果表明:无摆动式球面磨削中为提高轨迹线密度和减小表面粗糙度,应使磨削主速比k (k=ns/nw)不为整数,轨迹线密度随k的增大而增大,表面粗糙度随k的增大而减小。摆动式球面磨削中当磨削主速比k为Zk+0.5(Zk为整数)时,两个方向的磨削条纹交叉,且深浅一致,磨削表面粗糙度最小。针对高硬度球面磨削过程中大量出现的球面划伤,提出采用基于动态磨削力阈值的模糊自适应控制策略控制高硬度球面磨削过程,避免了球面划伤。利用SEM研究了工件表面磨削烧伤与裂纹,分析了工艺参数对磨削烧伤和裂纹的影响。实验中工件材料以脆性断裂为主去除,工件表面没有大而长的宏观裂纹,但有不少显微裂纹。利用X射线应力测定仪测量了工件表面的残余应力,测量结果表明工件表面均为残余压应力,其大小在300500MPa之间,对球体的使用是有益的。以材料去除率最大和表面粗糙度最小为目标,以ns、nw、ap和vb为变量,采用NSGA Ⅱ遗传算法优化了高硬度球面的磨削工艺参数,与正交实验优化结果对比实验表明:NSGA Ⅱ遗传算法可将材料去除率提高到55mm3/min,表面粗糙度到降低到0.1μm。NSGA Ⅱ遗传算法优化得到的结果优于正交实验。NSGA Ⅱ遗传算法可快速有效地得到高质量和富有启发性的多组优化结果,有效地解决了高硬度球面的磨削工艺参数优化问题。
王建楼[8](2012)在《高硬度球面精密磨削的过程监测和控制》文中进行了进一步梳理金属硬密封球阀由于具有流体阻力小、操作方便、启闭迅速、密闭性好和可靠性高等优点,被广泛应用于煤液化、钢铁冶炼、石油化工、核电等重大工程项目中。为满足所在工况的苛刻要求,阀芯球体往往需要进行表面强化处理,同时为满足密封性要求,形状精度要求非常高。因此,大面积合金化球面高精度加工制造成为一大难题。为此,论文基于自行开发的球面磨床对球面精密磨削的过程监测和控制技术进行了研究。首先通过对自主研发的新型球面磨削机床的主轴-砂轮-工件系统进行物理建模,给出了杯型砂轮球面磨削中实际进给量与理论进给量之间的关系,指出了减少进给误差的方法。通过实验证明了球面磨削中并未发生爬行现象,在此基础上揭示了球面磨削中类爬行现象的发生机理,分析了其影响因素并给出了抑制措施:增大砂轮主轴进给系统的刚度、选择合适的初始加工参数和在线调整磨削加工参数。基于自主开发的精密球面磨床进行了实验研究,确定了以磨削声音和磨削电流作为监测信号,通过信号分析和特征提取,实现了对球面磨削的在线监测。采用正交试验的数据建立了高硬度球面磨削初始参数多目标优化的数学模型,然后采用基于NSGA-Ⅱ遗传算法对高硬度球面磨削初始参数进行多目标优化,对比试验表明:无论在提高材料去除率还是降低表面粗糙度方面,NSGA-Ⅱ遗传算法优化得到的磨削初始参数都比正交试验效果好。采用基于声音和电流信号的双阈值(动态阈值和全局阈值)模糊自适应控制策略对高硬度球面磨削过程分阶段进行监控,对NSGA-Ⅱ优化后的磨削参数采用不同的磨削方式进行实验对比,结果表明本文提出的方法有效抑制了类爬行现象的发生,提高了球面磨削效率和表面质量。
彭思为[9](2011)在《基于自适应控制的智能磨削数据库研究》文中研究指明随着现代科学技术的进步,在工业的各个领域中,高强度、高硬度、高耐温性、高耐腐蚀性的新型材料日益增多。工程陶瓷、石英玻璃、硬质合金、淬硬钢等硬脆材料及高温合金、钛合金、高强度钢和不锈钢等强韧性材料,这些难加工材料的应用日益广泛。特别是在航空、航天、兵器、舰船和核工业领域,由于产品工作环境的特殊性,急需具有特殊高性能的新型结构和功能的新型难加工材料,而磨削加工仍是这些难加工材料去除的基本途径之一。难加工材料在磨削加工时常会遇到磨削烧伤严重、砂轮损耗大、加工硬化严重及加工效率等一系列的问题,为此,对于难加工材料,尤其是新型难加工材料,工人难以选择出正确的磨削参数,从而可能导致昂贵材料和砂轮的浪费,而通过磨削数据库中大量的难加工材料磨削工艺数据,可以迅速、快捷地得出与所需难加工材料相似或相近的磨削工艺参数。在磨削加工数据库系统的设计中,根据难加工材料的磨削加工特点,将难加工材料磨削工艺进行了合理的分类,并可在此基础上对所需进行的磨削加工工艺进行优化。同时根据现有的温度模型可以对磨削温度进行预测。采用面向对象方法来构建数据库系统,使得数据库的建设更趋于科学化、合理化,大大提高了磨削信息的利用程度以及信息资源的大众化服务水平,为磨削数据共享规模化和磨削行业技术发展奠定良好的基础。在本课题中,着力于对难加工材料磨削加工数据库系统和磨削温度自适应控制系统进行研究和开发。在难加工材料磨削加工数据库系统中,利用计算机编程语言对数据库系统进行软件编程。在自适应控制系统中,以磨削温度控制为例,建立了模型参考的自适应控制系统,同时采用计算机编程语言仿真了自适应控制过程。
柴运东[10](2011)在《高硬度涂层球面精密磨削加工参数优化技术研究》文中研究表明耐高温(≥500℃)、耐高压(≥30MPa)、耐磨损、抗热冲击、抗热腐蚀球阀是煤液化工程中高压煤油输送与控制的关键部件之一,也是钢铁冶炼、石油化工、核电等重大工程项目中关键部件之一。为了适应苛刻的工作要求,阀门关闭件球体表面必须进行硬化处理,通常在球阀球体上喷涂WC-Co等高硬度涂层材料,其表面硬度HRC≥62;为了满足密封性要求,形状精度要求为400mm直径形状误差≤0.008mm。因此,大面积合金化球面高精度加工制造成为一大难题。为此,本文介绍了一种高硬度回转球面精密加工的方法,进而围绕精密球面磨削的磨削工艺实验和磨削加工参数优化展开了研究。本文首先介绍了高硬度涂层球面加工及其加工参数优化研究现状,开展了高硬度涂层材料磨削力、磨削加工参数选取等的工艺理论研究,然后基于自主开发的MD6040型数控精密球面磨床,对碗形砂轮磨削WC-Co涂层进行了实验研究,揭示了高硬度涂层球面磨削过程中的现象和规律,确定了基本工艺原则。基于以上理论和实验研究,采用改进算法的BP神经网络建立了加工精度的优化模型和磨削力预测模型,对高硬度涂层球面磨削过程的参数进行了优化。最后,对高硬度涂层球面磨削参数在线调整进行了研究,提出了自适应控制策略,进行了系统仿真和实验验证。
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究背景及意义 |
| 1.1.3 钛合金材料的特性及应用 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 整体铣刀结构设计研究现状分析 |
| 1.2.2 整体铣刀磨制方法研究现状分析 |
| 1.2.3 钛合金切削机理及切削性能研究现状 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 第2章 圆弧形铣刀的设计及仿真研究 |
| 2.1 回转类刀具通用数学模型 |
| 2.2 回转类刀具特征角 |
| 2.2.1 回转类刀具基准面定义 |
| 2.2.2 回转类刀具特征角数学模型 |
| 2.3 圆弧形铣刀数学模型及数值仿真 |
| 2.3.1 圆弧形铣刀几何模型 |
| 2.3.2 圆弧形铣刀刃线模型及数值仿真 |
| 2.3.3 圆弧形铣刀前、后刀面法向量模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 圆弧形铣刀的磨制模型研究 |
| 3.1 圆弧形铣刀磨制分析 |
| 3.2 常用砂轮模型 |
| 3.2.1 常用砂轮分析 |
| 3.2.2 砂轮数学模型 |
| 3.3 圆弧形铣刀磨制矩阵 |
| 3.3.1 磨制圆弧形铣刀前刀面的砂轮位姿 |
| 3.3.2 磨制圆弧形铣刀后刀面的砂轮位姿 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 圆弧形铣刀后处理分析与磨制仿真及检测 |
| 4.1 SAACKE五轴磨床加工分析 |
| 4.1.1 SAACKE五轴磨床结构分析 |
| 4.1.2 磨制圆弧形铣刀代码生成方法 |
| 4.2 VERICUT数控磨制仿真 |
| 4.2.1 VERICUT数控磨床仿真环境建立 |
| 4.2.2 常用砂轮库的创建 |
| 4.2.3 圆弧形铣刀磨制仿真及分析 |
| 4.3 圆弧形铣刀磨制与检测 |
| 4.3.1 圆弧形铣刀磨制 |
| 4.3.2 圆弧形铣刀精度检测 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 圆弧形铣刀铣削钛合金(TC4)试验研究 |
| 5.1 试验方案设计 |
| 5.1.1 试验条件 |
| 5.1.2 试验方案设计 |
| 5.2 切削参数对切削力的影响 |
| 5.2.1 切削速度对切削力的影响 |
| 5.2.2 每齿进给量对切削力的影响 |
| 5.2.3 切宽对切削力的影响 |
| 5.3 圆弧形铣刀刀具磨损研究 |
| 5.3.1 两种刀具寿命分析 |
| 5.3.2 圆弧形铣刀与球头铣刀刀具磨损过程研究 |
| 5.3.3 刀具磨损机理 |
| 5.4 圆弧形铣刀与球头铣刀加工表面质量分析 |
| 5.4.1 残留高度分析 |
| 5.4.2 刀具磨损对表面质量影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间所发表的科研成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 航空结构件加工刀具应用现状 |
| 1.3 整体铣刀设计研究现状 |
| 1.3.1 整体铣刀切削刃口设计研究现状 |
| 1.3.2 整体铣刀切削刃线设计研究现状 |
| 1.4 整体铣刀磨制研究现状 |
| 1.4.1 逆向计算求解砂轮截面形状 |
| 1.4.2 正向计算求解砂轮位姿 |
| 1.5 超声振动辅助切削技术研究现状 |
| 1.6 论文主要研究内容及研究思路 |
| 第2章 回转摆线铣刀设计与端齿磨削建模研究 |
| 2.1 回转摆线铣刀设计建模研究 |
| 2.1.1 回转摆线铣刀的提出及几何模型的建立 |
| 2.1.2 回转摆线铣刀切削刃口数学模型的建立 |
| 2.1.3 回转摆线铣刀切削刃曲线及前、后刀面数值仿真 |
| 2.1.4 回转摆线铣刀与球头铣刀切削状态对比 |
| 2.2 回转摆线铣刀端齿磨削建模研究 |
| 2.2.1 回转摆线铣刀端齿前刀面的磨削轨迹方程 |
| 2.2.2 回转摆线铣刀端齿后刀面的磨削轨迹方程 |
| 2.3 回转摆线铣刀刀具磨制及检测 |
| 2.3.1 回转摆线铣刀的磨制 |
| 2.3.2 回转摆线铣刀的检测 |
| 2.3.3 钛合金加工刀具的钝化及涂层 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 锥形圆弧侧刃铣刀设计与周齿磨削建模研究 |
| 3.1 锥形圆弧侧刃铣刀设计建模研究 |
| 3.1.1 锥形圆弧侧刃铣刀的提出 |
| 3.1.2 锥形圆弧侧刃铣刀刀具几何模型 |
| 3.1.3 锥形圆弧侧刃铣刀等导程刃线数学模型 |
| 3.1.4 锥形圆弧侧刃铣刀前、后刀面数学模型 |
| 3.2 锥形圆弧侧刃铣刀刀具磨削建模 |
| 3.2.1 锥形圆弧侧刃铣刀磨制矩阵 |
| 3.2.2 锥形圆弧侧刃铣刀前、后刀面的磨削轨迹方程 |
| 3.3 锥形圆弧侧刃铣刀刀具磨制及检测 |
| 3.3.1 锥形圆弧侧刃铣刀的磨制 |
| 3.3.2 锥形圆弧侧刃铣刀的检测 |
| 3.3.3 刀具设计磨制建模方法对磨削精度的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 回转摆线铣刀切削性能及刀具路径生成算法研究 |
| 4.1 回转摆线铣刀与球头铣刀切削性能对比试验设计 |
| 4.1.1 试验条件 |
| 4.1.2 试验设计及检测方法 |
| 4.2 试验结果与讨论 |
| 4.2.1 刀具磨损过程对比与磨损机理分析 |
| 4.2.2 刀具磨损对三向切削力的影响 |
| 4.2.3 刀具磨损对工件表面质量的影响 |
| 4.2.4 加工倾角对工件表面质量的影响 |
| 4.3 回转摆线铣刀刀具路径生成算法 |
| 4.3.1 截面线刀具轨迹规划方法 |
| 4.3.2 回转摆线铣刀针对参数曲面的刀具轨迹规划方法 |
| 4.4 回转摆线铣刀小曲率平坦面工况切削实验 |
| 4.4.1 小曲率平坦参数曲面构建 |
| 4.4.2 两种铣刀工件表面加工精度对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 超声振动辅助锥形圆弧侧刃铣刀切削性能试验研究 |
| 5.1 超声振动切削机理研究及切削试验设计 |
| 5.1.1 超声振动净切削时间减少理论及碎屑机理 |
| 5.1.2 超声振动等效刚度强化理论及应力波理论 |
| 5.1.3 锥形圆弧侧刃铣刀有无超声振动辅助对比切削试验设计 |
| 5.2 试验结果与讨论 |
| 5.2.1 超声振动辅助条件对切削力的影响 |
| 5.2.2 超声振动辅助条件对切屑形态的影响 |
| 5.2.3 超声振动辅助条件对刀具磨损的影响 |
| 5.3 锥形圆弧侧刃铣刀小曲率陡峭面工况切削实验 |
| 5.3.1 典型工件特征三维模型的建立 |
| 5.3.2 典型工件工艺规划及精加工区域划分 |
| 5.3.3 典型工件型面加工验证及表面质量对比 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论及展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术成果 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 摆线齿廓及齿轮传动国内外研究现状 |
| 1.2.2 成形磨齿工艺国内外研究现状 |
| 1.2.3 开放式数控系统国内外研究现状 |
| 1.3 CAD/CAM技术的发展趋势 |
| 1.4 本文研究的目的和意义 |
| 1.5 课题研究的主要内容 |
| 2 摆线轮成形磨削CAM系统总体设计 |
| 2.1 系统需求分析 |
| 2.1.1 需求分析的任务 |
| 2.1.2 CAM系统的市场需求分析 |
| 2.1.3 系统需求规格说明 |
| 2.2 系统总体设计方案 |
| 2.2.1 系统设计原则 |
| 2.2.2 CAM系统总体结构设计 |
| 2.2.3 CAM系统的操作流程 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 摆线轮齿廓曲线成形磨削机理及其数控加工关键技术 |
| 3.1 摆线轮齿廓曲线的形成原理 |
| 3.2 摆线轮齿廓曲线的数学模型 |
| 3.3 成形砂轮轴向截形的计算 |
| 3.4 摆线轮齿廓曲线成形磨削原理 |
| 3.5 双圆弧拟合插补 |
| 3.5.1 双圆弧插补的实现和优点 |
| 3.5.2 双圆弧插补算法 |
| 3.5.3 双圆弧拟合误差判断及简单优化 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于NUM Flexium的摆线轮成形磨削CAM系统开发 |
| 4.1 NUM Flexium数控系统开发平台 |
| 4.2 NUM Flexium数控系统框架 |
| 4.3 系统开发语言的选型 |
| 4.4 VB环境下界面的设计 |
| 4.4.1 人机界面的设计原则 |
| 4.4.2 NUM Flexium系统人机界面的设计要求 |
| 4.5 CAM系统与NUM CNC系统的连接 |
| 4.6 摆线轮成形磨削CAM系统操作界面设计 |
| 4.6.1 摆线轮成形磨削CAM系统登录界面 |
| 4.6.2 摆线轮成形磨削CAM系统主操作界面及各功能模块 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 摆线轮成形磨削加工仿真及分析 |
| 5.1 VERICUT软件的运行机制 |
| 5.1.1 VERICUT软件简介 |
| 5.1.2 系统仿真环境的构建流程 |
| 5.2 UG环境下的虚拟磨齿机建模 |
| 5.2.1 UG三维建模概述 |
| 5.2.2 机床本体模型的构建 |
| 5.2.3 成形磨齿刀具模型的构建 |
| 5.2.4 机床本体模型的装配 |
| 5.3 VERICUT环境下成形磨削仿真环境的构建 |
| 5.3.1 虚拟磨齿机床和刀具库的建立 |
| 5.3.2 磨齿机系统参数的设置 |
| 5.3.3 数控加工程序的编制 |
| 5.4 摆线轮磨削加工仿真与结果分析 |
| 5.4.1 VERICUT环境中的碰撞检查 |
| 5.4.2 VERICUT环境中的过切检查 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 全文总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 论文研究的背景和意义 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.3.1 硬质合金磨削机理 |
| 1.3.2 基于有限元分析磨削仿真技术 |
| 1.3.3 机床-工艺交互建模与仿真技术 |
| 1.4 课题研究的主要内容 |
| 1.5 研究框架 |
| 第二章 YG6硬质合金材料端面磨削机理研究 |
| 2.1 硬质合金磨削加工 |
| 2.1.1 硬质合金的材料特性 |
| 2.1.2 砂轮的磨削特性 |
| 2.2 端面磨削加工机理 |
| 2.2.1 砂轮与工件接触弧长 |
| 2.2.2 端面磨削力理论模型 |
| 2.2.3 端面砂轮摩擦与磨损 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 YG6硬质合金端面磨削虚拟仿真技术研究 |
| 3.1 单颗磨粒磨削有限元仿真研究 |
| 3.1.1 单颗磨粒磨削几何模型 |
| 3.1.2 材料本构模型与分离断裂准则 |
| 3.1.3 摩擦模型与磨损模型 |
| 3.1.4 单颗磨粒磨削仿真与实验验证 |
| 3.1.5 磨粒粒度与工艺参数对磨削力变化的影响规律 |
| 3.2 虚拟砂轮建模及其磨削过程有限元仿真研究 |
| 3.2.1 砂轮形貌分析 |
| 3.2.2 虚拟砂轮建模 |
| 3.2.3 虚拟砂轮磨削力预测与实验验证 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 基于机床-工艺交互耦合仿真软件开发 |
| 4.1 耦合仿真方法 |
| 4.2 UG二次开发接口 |
| 4.2.1 开发工具 |
| 4.2.2 实现步骤 |
| 4.3 ANSYS自动实现调用 |
| 4.4 MATLAB自动实现调用 |
| 4.4.1 接口种类 |
| 4.4.2 实现步骤 |
| 4.5 DEFORM自动实现调用 |
| 4.5.1 文本模式 |
| 4.5.2 操作Key文件 |
| 4.6 耦合仿真软件 |
| 4.6.1 模型自动生成界面 |
| 4.6.2 初始模拟文件生成界面 |
| 4.6.3 耦合仿真界面 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 机床-工艺交互仿真与实验 |
| 5.1 工艺建模 |
| 5.2 机床建模 |
| 5.2.1 主轴-砂轮有限元建模 |
| 5.2.2 主轴-砂轮模态分析 |
| 5.3 机床-工艺交互建模 |
| 5.4 机床-工艺交互耦合仿真 |
| 5.4.1 仿真过程 |
| 5.4.2 仿真实验对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间科研成果 |
| 附录 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 概述 |
| 1.1.1 课题背景及来源 |
| 1.1.2 课题的目的及意义 |
| 1.2 砂轮在线平衡技术的研究现状 |
| 1.2.1 转子动平衡技术的理论发展 |
| 1.2.2 新型平衡算法的研究 |
| 1.3 平衡系统的组成 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 砂轮在线平衡的基本理论 |
| 2.1 砂轮不平衡产生的原因及机理 |
| 2.1.1 砂轮不平衡产生的原因 |
| 2.1.2 砂轮不平衡振动的产生机理和特征 |
| 2.2 砂轮在线平衡方式和方法的选择 |
| 2.2.1 转子不平衡的种类 |
| 2.2.2 在线动平衡的特点 |
| 2.2.3 砂轮平衡方式的选择 |
| 2.2.4 转子动平衡技术中存在的若干问题 |
| 2.3 转子不平衡量的表达方式 |
| 2.3.1 转子不平衡量的表达方式 |
| 2.3.2 允许转子不平衡量的计算 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 系统方案的选择 |
| 3.1 方案设计思想 |
| 3.2 传感器的选择 |
| 3.2.1 振动传感器的选择 |
| 3.2.2 基准信号传感器的选择 |
| 3.3 采集卡的选择 |
| 3.4 控制器及语言的选择 |
| 3.5 执行部分硬件的选择 |
| 3.5.1 伺服电机的选择 |
| 3.5.2 伺服驱动器的选择 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 不平衡信号的处理 |
| 4.1 信号的采集 |
| 4.1.1 采样定理及采样点数 |
| 4.1.2 基于VB的采集程序设计 |
| 4.2 数据的傅里叶变换 |
| 4.2.1 快速傅里叶变换 |
| 4.2.2 基于VB的快速傅里叶变换程序设计 |
| 4.3 不平衡信号幅值和相位的提取 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于运动控制卡的电机控制 |
| 5.1 传感器的安装及不平衡位置计算模型 |
| 5.1.1 传感器的安装 |
| 5.1.2 不平衡位置计算模型 |
| 5.2 硬件基本参数的设置 |
| 5.2.1 PCI-1243U运动控制卡参数设置 |
| 5.2.2 驱动器参数设置 |
| 5.3 界面及程序的设计 |
| 5.4 程序调试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 全文总结与讨论 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 讨论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的来源及意义 |
| 1.2 国内外成型砂轮修整技术发展概况 |
| 1.3 课题主要研究内容 |
| 第2章 砂轮修整系统原理分析与总体设计 |
| 2.1 修整系统总体方案设计 |
| 2.2 砂轮修整的工艺分析 |
| 2.2.1 砂轮组份材料的属性分析 |
| 2.2.2 砂轮磨损与砂轮补偿 |
| 2.2.3 机床的规格用途和特征 |
| 2.2.4 机床的工艺和调整 |
| 2.2.5 机床的修整和磨削程序 |
| 2.3 砂轮在线修整装置的结构设计与工作原理 |
| 2.3.1 砂轮装置控制回路设计 |
| 2.3.2 砂轮修整装置工作原理 |
| 2.4 系统软件总体设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 数据采样插补法和遗传算法在砂轮修整中的应用 |
| 3.1 齿形误差在线测量原理 |
| 3.1.1 齿廓曲线方程及其特性 |
| 3.1.2 在线测量误差产生的原因及误差分析 |
| 3.1.3 齿形误差评定算法 |
| 3.2 数据采样法插补原理 |
| 3.3 砂轮修整中的插补算法 |
| 3.4 基于数据采样插补的拉刀磨削渐开线算法及程序 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于西门子840D的控制系统设计 |
| 4.1 西门子840D数控系统 |
| 4.2 通过PLC实现数据采集 |
| 4.2.1 数据采集装置 |
| 4.2.2 PLC |
| 4.2.3 STEP 7硬件组态 |
| 4.2.4 PLC程序传输和在线调试实现数据采集 |
| 4.3 PROFIBUS-DP总线技术的运用 |
| 4.4 6SE70变频装置与PLC的通讯及编程 |
| 4.5 砂轮修整系统的数控设定 |
| 4.5.1 双向螺距补偿在西门子840D数控系统上的实现 |
| 4.5.2 砂轮恒线速在西门子数控系统上的实现 |
| 4.5.2.1 通过PLC来实现砂轮恒线速 |
| 4.5.2.2 通过840D来实现砂轮恒线速 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于西门子840D数控拉刀磨床的人机界面二次开发 |
| 5.1 西门子OEM软件简介 |
| 5.2 人机界面的信息与NCU/PLC中变量的传递 |
| 5.3 使用OEM软件开发数控专用界面 |
| 5.3.1 VB环境下界面的设计 |
| 5.3.2 拉刀主界面的设计 |
| 5.3.3 拉刀参数设置界面的设计 |
| 5.3.4 齿形误差测量界面的设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 在校期间公开发表的论文和参与的科研工作 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 球面加工方法现状 |
| 1.2.1 车削法 |
| 1.2.2 铣削法 |
| 1.2.3 磨削法 |
| 1.2.4 研磨加工 |
| 1.3 球面磨床 |
| 1.3.1 无摆动式球面磨床 |
| 1.3.2 摆动式球面磨床 |
| 1.3.3 球面磨削形状误差 |
| 1.4 高硬度材料磨削加工现状 |
| 1.4.1 高硬度材料平面磨削去除机理 |
| 1.4.2 高硬度材料磨削表面粗糙度与表面纹理 |
| 1.4.3 高硬度材料磨削表面损伤 |
| 1.5 磨削加工工艺参数优化现状 |
| 1.6 论文研究内容 |
| 第二章 球面磨削形状误差分析与补偿 |
| 2.1 无摆动式球面磨床磨削中的球面形状误差分析 |
| 2.1.1 XOY 平面内的水平横向误差 |
| 2.1.2 XOZ 平面内的垂直竖向误差 |
| 2.2 摆动式球面磨床磨削中的球面形状误差分析 |
| 2.2.1 水平横向误差分析 |
| 2.2.2 水平纵向误差分析 |
| 2.2.3 垂直竖向误差分析 |
| 2.2.4 实际加工中球面形状误差 |
| 2.3 变进给球面磨削方法 |
| 2.3.1 变进给球面磨削模型 |
| 2.3.2 误差补偿实验 |
| 2.4 摆动式球面磨床磨削中的球面形状误差补偿 |
| 2.4.1 退让式球面磨削模型 |
| 2.4.2 误差补偿实验 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 高硬度球面磨削表面纹理与粗糙度 |
| 3.1 表面纹理与粗糙度基本理论 |
| 3.2 无摆动式球面磨削表面纹理 |
| 3.2.1 无摆动式球面磨削表面纹理模型 |
| 3.2.2 加工参数对磨削纹理的影响 |
| 3.3 摆动式球面磨削表面纹理 |
| 3.3.1 摆动式球面磨削表面纹理模型 |
| 3.3.2 加工参数对磨削纹理的影响 |
| 3.4 表面粗糙度实验研究 |
| 3.4.1 无摆动式球面磨削表面粗糙度实验 |
| 3.4.2 摆动式球面磨削表面粗糙度实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 高硬度球面磨削表面损伤 |
| 4.1 表面划伤 |
| 4.1.1 表面划伤原因 |
| 4.1.2 基于动态磨削力阈值的模糊自适应控制策略 |
| 4.2 表面烧伤与裂纹 |
| 4.2.1 磨削试样制备 |
| 4.2.2 表面烧伤 |
| 4.2.3 表面裂纹 |
| 4.3 表面残余应力 |
| 4.3.1 残余应力产生机理与测试方法 |
| 4.3.2 工艺参数对残余应力的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 高硬度球面磨削工艺参数优化 |
| 5.1 磨削工艺参数实验 |
| 5.1.1 正交试验设计 |
| 5.2 实验结果分析 |
| 5.3 基于 NSGA Ⅱ遗传算法的高硬度球面磨削工艺参数优化 |
| 5.3.1 遗传算法简介 |
| 5.3.2 NSGA Ⅱ遗传算法 |
| 5.3.3 高硬度球面磨削工艺参数多目标优化数学模型 |
| 5.3.4 基于 NSGA Ⅱ高硬度球面磨削工艺参数多目标优化的实现 |
| 5.3.5 优化结果实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 创新点总结 |
| 6.3 后续研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间科研成果 |
| 附件 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 回转球面加工方法研究现状 |
| 1.2.2 智能磨削的研究现状 |
| 1.3 课题研究目的 |
| 1.4 本课题研究的主要内容 |
| 第二章 高硬球面磨削中类爬行现象的机理分析 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 新型高硬度回转球面精密磨削装置 |
| 2.3 球面磨削中类爬行现象的分析 |
| 2.3.1 主轴-砂轮-工件系统的物理建模 |
| 2.3.2 球面磨削中进给误差影响因素分析 |
| 2.3.3 球面磨削中的类爬行现象 |
| 2.3.4 球面磨削中类爬行现象的抑制方法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 高硬球面磨削过程的状态监测 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 球面磨削实验基础 |
| 3.2.1 球面磨削实验平台 |
| 3.2.2 球面磨削实验装置 |
| 3.2.3 球面磨削工艺参数边界条件的选取 |
| 3.3 球面磨削过程的状态监测 |
| 3.3.1 球面磨削状态信号预处理 |
| 3.3.2 基于信号处理的方法 |
| 3.3.3 磨削过程的状态监测 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 高硬度球面磨削初始参数选择与优化 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 正交试验研究及参数优化 |
| 4.2.1 正交试验设计 |
| 4.2.2 实验结果分析 |
| 4.3 基于NSGA-Ⅱ遗传算法的高硬度球面磨削初始参数优化 |
| 4.3.1 NSGA-Ⅱ遗传算法简介 |
| 4.3.2 球面磨削初始参数优化的数学模型 |
| 4.3.3 NSGA-Ⅱ遗传算法在高硬度球面磨削初始参数优化中的应用 |
| 4.3.4 优化结果实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 球面磨削的模糊控制技术 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 模糊控制系统理论 |
| 5.2.1 模糊控制器概述 |
| 5.2.2 模糊控制器主要结构 |
| 5.2.3 模糊控制器的设计步骤 |
| 5.3 球面磨削中模糊自适应控制策略 |
| 5.3.1 粗磨阶段模糊自适应控制策略 |
| 5.3.2 精磨阶段模糊自适应控制策略 |
| 5.4 模糊控制的实验分析 |
| 5.4.1 粗磨阶段的实验研究 |
| 5.4.2 精磨阶段的实验研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 论文主要贡献 |
| 6.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间所取得的研究成果 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 国内外难加工材料磨削加工技术的发展概况 |
| 1.2 数据库技术综述 |
| 1.2.1 数据库技术的发展过程 |
| 1.2.2 数据库技术的发展现状 |
| 1.2.3 数据库技术的发展趋势 |
| 1.3 国内外磨削数据库的发展现状 |
| 1.4 自适应控制技术的发展现状及应用 |
| 1.5 课题来源、目的及研究意义 |
| 第2章 难加工材料磨削数据库 |
| 2.1 需求分析和模块设计 |
| 2.2 系统开发工具选择 |
| 2.2.1 数据库管理系统的选择 |
| 2.2.2 程序设计语言的选择 |
| 2.3 系统数据库结构的设计 |
| 2.3.1 数据库概念结构设计 |
| 2.3.2 数据库逻辑结构设计 |
| 2.3.3 数据库结构的实现 |
| 2.4 系统功能的实现 |
| 2.4.1 应用程序与数据库的连接 |
| 2.4.2 系统管理功能的实现 |
| 2.4.3 工艺参数的优化功能设计 |
| 2.4.4 温度预测模块的设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 自适应控制系统 |
| 3.1 模型参考的自适应控制系统概述 |
| 3.2 系统分析 |
| 3.3 系统设计 |
| 3.4 系统仿真 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 通讯接口系统 |
| 4.1 串行通讯 |
| 4.2 RS232 通讯的硬件连接 |
| 4.3 数控系统通讯参数的设定 |
| 4.4 数控系统专用通讯软件 |
| 4.4.1 WINPCIN 软件介绍和使用 |
| 4.4.2 WINPCIN 软件的调用 |
| 4.5 与磨削数据共享平台的通讯 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 高硬度涂层材料的加工与研究现状 |
| 1.2.2 磨削加工参数优化研究现状 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 第二章 高硬度涂层球面磨削工艺研究基础 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 高硬度涂层球面精密磨削方法 |
| 2.2.1 数控精密球面磨床加工原理 |
| 2.2.2 工件安装调整方法 |
| 2.2.3 数控精密球面磨床控制方法 |
| 2.3 高硬度涂层球面磨削工艺参数的选择原则 |
| 2.4 碗形砂轮磨削涂层球面磨削力的理论研究 |
| 2.4.1 磨粒切削刃磨削力的理论建模 |
| 2.4.2 磨粒切削刃磨削力的理论分析 |
| 2.4.3 碗形砂轮磨削涂层球面磨削力分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 高硬度涂层球面磨削工艺实验研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验条件 |
| 3.3 实验装置与参数设置 |
| 3.4 实验结果处理与分析 |
| 3.4.1 实验结果的初步分析 |
| 3.4.2 磨削深度对砂轮电主轴电流的影响分析 |
| 3.4.3 磨削工艺参数对加工精度的影响分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 高硬度涂层球面磨削加工参数优化研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 基于表面粗糙度的磨削参数优化 |
| 4.2.1 优化模型 |
| 4.2.2 实验研究 |
| 4.3 基于磨削力的磨削参数优化 |
| 4.3.1 优化模型 |
| 4.3.2 实验研究 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 高硬度涂层球面磨削加工参数的在线调整 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 基于动态阈值的自适应控制 |
| 5.2.1 粗磨阶段的自适应控制 |
| 5.2.2 精磨阶段的自适应控制 |
| 5.3 恒功率模糊自适应控制 |
| 5.3.1 模糊控制系统理论 |
| 5.3.2 模糊控制系统设计 |
| 5.3.3 模糊控制系统仿真 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用论文目录 |
| 附录 |