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游离磨料加工影响因素及材料去除模型研究进展 被引量：2
1
作者 何春雷 李东洋 任成祖 《吉林大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第4期1123-1141,共19页
本文对游离磨料加工的影响因素及材料去除率预测模型进行综述。首先,对游离磨料加工的典型方法及原理进行了介绍,其次分析了加工参数对加工效率与表面质量的影响规律;最后总结了材料去除模型的建模方法,并对未来研究方向进行了初步展望。
关键词 机械制造工艺与装备 游离磨料加工 材料去除模型 影响因素
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超精密非球面两轴控制单点金刚石车削与补偿技术(特邀)
2
作者 徐琳荟 郭曦鹏 +2 位作者 徐泽超 谢深远 尹韶辉 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第9期197-205,共9页
单点金刚石车削技术是加工光学球面/非球面的高端现代化超精密加工技术之一,工件面形精度直接影响其光学性能。为了解决单点金刚石车削工艺中传统z向补偿不准确以及刀尖圆弧半径过切的问题,针对x-z两轴联动控制的单点金刚石车削加工方式... 单点金刚石车削技术是加工光学球面/非球面的高端现代化超精密加工技术之一,工件面形精度直接影响其光学性能。为了解决单点金刚石车削工艺中传统z向补偿不准确以及刀尖圆弧半径过切的问题,针对x-z两轴联动控制的单点金刚石车削加工方式,提出了一种基于法向残余误差建模与刀尖半径偏置轨迹补偿相结合的高精度补偿方法。该方法通过分析刀具对心误差、刀具半径对加工后非球面面形精度的影响以及工件的法向残余误差,在补偿过程中对刀具接触点位置进行法向偏置调整,从而实现更加贴合实际非球面轮廓的加工轨迹重构,并有效避免z向补偿偏差与刀尖圆弧半径过切问题。在实验验证中,利用超精密车床对加工口径为18.8 mm的凹/凸镀镍非球面模具分别进行加工与误差补偿实验。结果显示,经过首次对心误差补正后,凹形与凸形工件的面形精度提升至PV 178.9 nm与PV 138.9 nm;进一步施加法向误差综合补偿后,面形精度显著提升至PV 62.6 n m与PV 52.9 nm,凸形工件表面粗糙度由Ra 3.514 n m改善至Ra 1.548 nm。实验结果表明,在两轴控制单点金刚石车削方式下,该方法可进一步提升工件面形精度及表面质量,验证了其在实际加工中的有效性和通用性,具有良好的工程适应性与推广前景。 展开更多
关键词 超精密加工 单点车削 误差补偿 非球面
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超声振动超精密车削Ti6Al4V的表面质量研究 被引量：1
3
作者 李东炜 梁忠伟 孔早慧 《机床与液压》 北大核心 2024年第2期57-61,共5页
为研究超声振动辅助超精密车削Ti6Al4V切削性能,使用Son-x公司的UTS one设备使单晶金刚石刀具在切削方向振动,使用350FG摩尔Nanotech 4轴机床进行加工,采用四因素三水平正交试验,试验因素为切削速度、切削深度、进给速度和刀具振幅,切... 为研究超声振动辅助超精密车削Ti6Al4V切削性能,使用Son-x公司的UTS one设备使单晶金刚石刀具在切削方向振动,使用350FG摩尔Nanotech 4轴机床进行加工,采用四因素三水平正交试验,试验因素为切削速度、切削深度、进给速度和刀具振幅,切削力、表面粗糙度为评价指标。采用Zygo的Nexview 8050三维光学表面轮廓仪测量表面粗糙度;采用Kistler 9256B三相测力仪测量主切削力、进给抗力、切深抗力;采用日立TM3000扫描电镜对切屑进行观察。结果表明:切削速度对表面粗糙度和切削力的影响最大,切削深度和刀具振幅影响次之,进给速度对表面粗糙度和切削力均无显著影响;提高刀具振幅从总体趋势上可以降低切削力和表面粗糙度;随着切削速度的提高,即使切削速度远低于传统公式中计算出来的临界切削速度,切屑也会从平整带状变为两侧呈规律性锯齿状的带状,进而成为散裂状并且中间出现裂纹的切屑,在刀具振幅下降的过程中,以上现象更为明显。 展开更多
关键词 超声振动辅助车削 正交试验 切屑
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铌合金干式切削加工工艺优化研究
4
作者 薛建军 杨苏 +3 位作者 马立元 许斌杰 黄德才 黄鹏 《机械工程与自动化》 2025年第2期137-138,共2页
主要对铌合金材料干式切削加工工艺进行了研究。通过开展CBN刀具在铌合金材料切削加工过程中切削三要素(切削速度、进给量和背吃刀量)的切削加工试验,研究其对切削加工表面粗糙度和表面残余应力的影响,从而优化出适合干式切削加工的工... 主要对铌合金材料干式切削加工工艺进行了研究。通过开展CBN刀具在铌合金材料切削加工过程中切削三要素(切削速度、进给量和背吃刀量)的切削加工试验,研究其对切削加工表面粗糙度和表面残余应力的影响,从而优化出适合干式切削加工的工艺参数,可为铌合金材料的超精密切削加工提供指导。 展开更多
关键词 铌合金 干式切削加工 表面粗糙度 残余应力
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基于表面粗糙度和反射率多目标优化的6061铝合金超精密车削工艺研究 被引量：1
5
作者 王光余 靳刚 +4 位作者 李占杰 谭辉 詹奇云 林怀鑫 王晓然 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期193-206,共14页
目的探究工艺参数对6061铝合金滚压件超精密车削性能的影响,对工件超精密车削加工表面粗糙度和表面光学反射率进行协同优化研究。方法首先,对6061铝合金材料表面进行单向超声振动滚压以提高工件表面质量。其次,设计了四因素四水平的超... 目的探究工艺参数对6061铝合金滚压件超精密车削性能的影响,对工件超精密车削加工表面粗糙度和表面光学反射率进行协同优化研究。方法首先,对6061铝合金材料表面进行单向超声振动滚压以提高工件表面质量。其次,设计了四因素四水平的超精密车削正交试验,研究了切削工艺参数(主轴转速、进给速度、背吃刀量、刀尖半径)对6061铝合金滚压件表面粗糙度及表面光学反射率的影响规律。最后,采用灰色关联分析方法,将多个工艺目标参数优化问题转化为单目标的灰色关联度优化问题,通过超精密车削试验对优化结果进行验证。结果主轴转速对表面粗糙度Ra和Sa的影响最显著,其次是刀尖半径和背吃刀量,进给速度的影响最小;工艺参数对可见光波段和中红外光波段反射率的影响程度与表面粗糙度一致,各参数按对近红外光波段反射率影响程度由大到小的顺序依次为背吃刀量、刀尖半径、进给速度、主轴转速;通过灰色关联分析获得优化工艺参数组合为主轴转速3000 r/min、进给速度10 mm/min、背吃刀量5μm、刀尖半径0.5 mm,此时对应的表面粗糙度R_(a)和S_(a)分别为2.162 nm和7.855 nm,可见光、近红外光、中红外光波段反射率分别为88.892%、88.893%、97.788%。结论通过优化结果能够有效降低表面粗糙度、提升表面光学反射率,对制造高水平金属反射镜具有十分重要的现实意义和研究价值。 展开更多
关键词 单点金刚石车削 6061铝合金 正交试验 表面粗糙度 表面光学反射率 灰色关联分析
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KDP晶体微塑性域增强金刚石切削方法研究
6
作者 李兆中 岳晓斌 阳红 《机械设计与制造》 北大核心 2024年第2期116-118,124,共4页
针对KDP在SPDT切削过程中容易产生凹坑、划痕、裂纹等表面缺陷问题,提出利用热激励的方式增大KDP晶体塑性切削域深度,降低各向异性、机床运动误差、环境振动等因素对加工过程的影响,进而提高SPDT切削加工过程稳定性的方法。通过纳米压... 针对KDP在SPDT切削过程中容易产生凹坑、划痕、裂纹等表面缺陷问题,提出利用热激励的方式增大KDP晶体塑性切削域深度,降低各向异性、机床运动误差、环境振动等因素对加工过程的影响,进而提高SPDT切削加工过程稳定性的方法。通过纳米压痕试验获得了KDP晶体表面在不同温度状态下的硬度和脆塑性转变深度变化规律,并在SPDT机床上采用金刚石刀具开展了KDP晶体飞切划痕实验,进一步验证了适当提高KDP晶体温度可以增大KDP晶体脆塑性转变临界切削深度。在此基础上,对KDP晶体开展了不同温度状态下的切削实验,实验结果表明在相同工艺参数下,随着温度的升高,表面粗糙度Sa值从3.2nm降低至1.6nm。 展开更多
关键词 KDP晶体 热激励 金刚石切削 微塑性域
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100 MN多向模锻油压机低速模锻控制及应用分析
7
作者 刘晓波 田怀前 +3 位作者 吴厚华 张君 侯永超 郭晓锋 《设备管理与维修》 2024年第19期121-124,共4页
分析100 MN多向模锻压机增加低速模锻功能的必要性,利用改造后油压机配置,提出3组闭环控制试验,最终得出最优方案以实现低速模锻的控制,保证航空、航天及国防军工产品工艺需求,优化部分铝合金锻造工艺,提高了金属材料的性能。
关键词 模锻压机 低速锻造 闭环控制
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大型轴类加工中辅助工装的制造与装配技术研究 被引量：1
8
作者 李彬 《设备管理与维修》 2024年第19期124-126,共3页
大型工业设备与产品生产与制造过程中,辅助工装发挥着重要作用。以大型轴类零件机械加工中的辅助工装设计为例,基于螺纹试配工装、哈佛式工艺轴套和砂带式抛光机,探索大型轴类精密工件制造和装配技术的创新逻辑,分析辅助工装设计在实际... 大型工业设备与产品生产与制造过程中,辅助工装发挥着重要作用。以大型轴类零件机械加工中的辅助工装设计为例,基于螺纹试配工装、哈佛式工艺轴套和砂带式抛光机,探索大型轴类精密工件制造和装配技术的创新逻辑,分析辅助工装设计在实际加工中的应用。 展开更多
关键词 辅助工装 砂带抛光机 螺纹试配工装 工艺轴套 工装制造与装配
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精密车削中心热误差鲁棒建模与实时补偿 被引量：11
9
作者 吴昊 杨建国 +1 位作者 张宏韬 王秀山 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1064-1067,1072,共5页
为了减小数控机床的热误差,提高数控机床的加工精度,使用BP神经网络和遗传算法相结合的方法建立了热误差模型,并基于所建模型开发了数控机床热误差实时补偿系统.基于对数控机床热动态过程的分析,利用4个关键温度点,建立BP神经网络热误... 为了减小数控机床的热误差,提高数控机床的加工精度,使用BP神经网络和遗传算法相结合的方法建立了热误差模型,并基于所建模型开发了数控机床热误差实时补偿系统.基于对数控机床热动态过程的分析,利用4个关键温度点,建立BP神经网络热误差模型.用遗传算法优化BP神经网络连接权值和阈值,提高了模型的预测精度和收敛时间.试验结果表明:对精密车削中心进行实时补偿后,加工误差从32μm降低到大约8μm,明显提高了数控机床的加工精度. 展开更多
关键词 热误差 建模 遗传算法 数控机床
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超精密车床激光测量误差补偿系统的研制 被引量：6
10
作者 汪建新 张国雄 +2 位作者 董申 刘晋春 李国伟 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 1999年第1期65-68,共4页
详细分析了激光测量系统测量误差产生的原因，并提出了补偿测量误差的方法，进而建立了ＨＣＭ－Ⅰ型超精密车床激光测量误差补偿系统．系统分辨率为０．０１μｍ．
关键词 超精密车床 激光测量 误差补偿系统 HCM-I型
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精密车削中心热误差和切削力误差综合建模 被引量：10
11
作者 吴昊 杨建国 张宏韬 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期165-169,共5页
热误差和切削力误差是影响数控机床精度的最重要的两个误差源,误差补偿技术是一种消除机床误差经济有效的方法,而有效的误差补偿依赖于准确的误差模型。在对切削加工过程中的热变形和切削力分析的基础上,选取合理的参量,采用BP神经网络... 热误差和切削力误差是影响数控机床精度的最重要的两个误差源,误差补偿技术是一种消除机床误差经济有效的方法,而有效的误差补偿依赖于准确的误差模型。在对切削加工过程中的热变形和切削力分析的基础上,选取合理的参量,采用BP神经网络和PSO算法相结合的优化方法建立了热误差和切削力综合模型。BP-PSO建模方法改善了网络模型的收敛速度和预测精度。基于所建误差模型,对一台精密车削中心加工实时补偿后使得径向加工误差从27μm提高到8μm,大大提高了车削加工中心的加工精度,验证了模型精度。 展开更多
关键词 热误差 切削力误差 粒子群算法 精密车削中心
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精密车削二维微位移刀架研究 被引量：4
12
作者 丁金福 鄂世举 +2 位作者 曾平 孙明礼 张克华 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期230-234,共5页
设计了一种微米级切削加工的微位移刀架,该刀架可满足数控车床精密加工的需要。该刀架以压电微位移致动器为动力源,以双平行四杆柔性铰链为弹性导轨,以最大输出位移为主要参数,设计了微位移刀架的结构,计算和选择了微位移刀架的结构参... 设计了一种微米级切削加工的微位移刀架,该刀架可满足数控车床精密加工的需要。该刀架以压电微位移致动器为动力源,以双平行四杆柔性铰链为弹性导轨,以最大输出位移为主要参数,设计了微位移刀架的结构,计算和选择了微位移刀架的结构参数。通过理论建模和有限元分析,对该铰链机构的系统刚度进行了计算,并对二维微位移刀架的输出位移进行实验测试。实验结果表明:理论计算结果、有限元仿真计算结果与实验测试数据吻合,验证了设计方法的可行性。 展开更多
关键词 刀架 微位移 车削 柔性铰链 压电致动器
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亚微米超精密车床的振动模糊主动控制 被引量：9
13
作者 盖玉先 董申 李旦 《振动工程学报》 EI CSCD 2000年第1期156-160,共5页
环境振动是影响亚微米超精密机床加工精度的一个重要因素 ,为此提出了将模糊控制系统与空气弹簧隔振系统相结合的方法 ,用于亚微米超精密车床的振动控制。空气弹簧的主要作用是隔离较高频率的环境振动并支承车床 ;模糊主动控制则是有效... 环境振动是影响亚微米超精密机床加工精度的一个重要因素 ,为此提出了将模糊控制系统与空气弹簧隔振系统相结合的方法 ,用于亚微米超精密车床的振动控制。空气弹簧的主要作用是隔离较高频率的环境振动并支承车床 ;模糊主动控制则是有效地控制低频环境振动的影响。针对机床系统振幅微小且有自激振动的特点 ,采用了带有两个调整因子的二维模糊控制器 ,其输入为速度和加速度信号 ,输出为作动器的控制电压。在 HCM- 1亚微米超精密车床上进行铅垂方向的振动控制实验 。 展开更多
关键词 精密车床 模糊主动控制 振动 隔离
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精密数控机床液体静压导轨油膜波动补偿控制研究 被引量：4
14
作者 胡均平 胡骞 +2 位作者 李科军 刘成沛 徐大清 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2015年第22期28-34,共7页
针对加工载荷作用的液体静压导轨油膜厚度波动问题,建立闭式液体静压导轨系统状态空间模型,利用精密数控机床加工载荷可预知特性,提出对静压导轨油腔压力主动预见控制策略。采用MATLAB搭建油膜波动补偿控制系统仿真模型,分析比较不加控... 针对加工载荷作用的液体静压导轨油膜厚度波动问题,建立闭式液体静压导轨系统状态空间模型,利用精密数控机床加工载荷可预知特性,提出对静压导轨油腔压力主动预见控制策略。采用MATLAB搭建油膜波动补偿控制系统仿真模型,分析比较不加控制、采用最优控制、引入主动预见控制时导轨油膜厚度波动情况,观测两种控制方式时的油腔压力改变量。结果表明,预见控制作用下油膜厚度波动量较采用最优控制方式时减小73.3%,较不加控制减小94.1%;油腔压力对加工载荷跟随性提升23%。通过以溜板动态偏移量为指标的实测分析,验证主动预见控制策略对油膜波动补偿的有效性。 展开更多
关键词 静压导轨 加工载荷 油膜波动补偿 预见控制
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精密数控车床静压导轨性能仿真研究 被引量：9
15
作者 李文锋 杜彦亭 +1 位作者 李敏 贾广辉 《机床与液压》 北大核心 2012年第5期14-17,共4页
静压导轨的静态性能会直接影响精密机床的精度,需要在设计阶段考虑各个设计参数对其静态性能的影响,以保证设计符合要求。根据流体力学以及闭式静压导轨的受力特点推导出油腔内部的压力计算公式;结合节流器特征方程建立承载能力与刚度... 静压导轨的静态性能会直接影响精密机床的精度,需要在设计阶段考虑各个设计参数对其静态性能的影响,以保证设计符合要求。根据流体力学以及闭式静压导轨的受力特点推导出油腔内部的压力计算公式;结合节流器特征方程建立承载能力与刚度分析方程,得到简化模型;利用Matlab仿真分析导轨及节流器设计参数对静压导轨静态性能的影响,得到各设计参数的最优取值。 展开更多
关键词 静压导轨 油腔压力 静态性能方程 承载能力 静刚度
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基于单向流-固耦合的高精密液体静压主轴应力场和温度场研究 被引量：4
16
作者 赵春明 马平 +1 位作者 龚乘龙 牛兴 《润滑与密封》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期62-68,共7页
高精密液体静压主轴系统正常工作时,系统不均匀的温度分布、润滑油膜的压力分布都会造成应力集中和主轴系统结构变形,导致主轴过早失效。基于单向流-固耦合理论,以FLUENT和Workbench为联合仿真平台,对液体静压主轴的力-结构变形和热-结... 高精密液体静压主轴系统正常工作时,系统不均匀的温度分布、润滑油膜的压力分布都会造成应力集中和主轴系统结构变形,导致主轴过早失效。基于单向流-固耦合理论,以FLUENT和Workbench为联合仿真平台,对液体静压主轴的力-结构变形和热-结构变形以及应力分布进行分析研究。分析表明:主轴工作达到稳态后,轴承静压腔内的压力分布均匀,回油槽以及出口位置的温度梯度大,平均温度高于油垫的温度;静压轴承润滑油膜的压力和温度分布对主轴的径向变形影响更为明显,进而影响主轴的刚度;电主轴转子的温升是影响主轴应力集中的主要因素,对主轴工作的油膜间隙影响不明显。 展开更多
关键词 液体静压主轴 热-结构 压力-结构 对流换热
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双坐标激光位置测量系统的研制 被引量：2
17
作者 谢大纲 张飞虎 +2 位作者 袁哲俊 栾殿荣 于海波 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期67-70,共4页
介绍了一套为亚微米级超精密金刚石车床在线测量而研制的双坐标双频激光干涉位置测量系统 .在此测量系统中以双频激光干涉测量仪作为测长仪器 .本测量系统中还包含了数据采集系统、快速数据通讯系统和空气参数误差补偿系统 ;为提高该激... 介绍了一套为亚微米级超精密金刚石车床在线测量而研制的双坐标双频激光干涉位置测量系统 .在此测量系统中以双频激光干涉测量仪作为测长仪器 .本测量系统中还包含了数据采集系统、快速数据通讯系统和空气参数误差补偿系统 ;为提高该激光测量系统的精度还采用了激光的稳频措施 .由于该测量系统具有很高的测量精度和较高的测量频响 ,它完全能满足所研制的亚微米级超精密金刚石车床在线位置测量的要求 . 展开更多
关键词 激光干涉测量系统 测量精度 误差补偿 车床
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基于粒子群算法的数控机床切削力误差实时补偿 被引量：2
18
作者 吴昊 胡伟 +1 位作者 鲁志政 杨建国 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1695-1698,共4页
通过分析数控机床主轴传动系统,推导出主轴伺服电机电流信号与切削力之间的关系,运用BP神经网络理论和粒子群优化算法建立起切削力误差模型,研制出数控机床上的切削力误差实时补偿系统,并通过加工实例对补偿系统进行了验证.结果表明:所... 通过分析数控机床主轴传动系统,推导出主轴伺服电机电流信号与切削力之间的关系,运用BP神经网络理论和粒子群优化算法建立起切削力误差模型,研制出数控机床上的切削力误差实时补偿系统,并通过加工实例对补偿系统进行了验证.结果表明:所建的切削力误差模型具有鲁棒性强和精度高的特点;切削力误差实时补偿系统使用方便,应用性强. 展开更多
关键词 粒子群优化算法 切削力误差 实时补偿
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高档车削中心故障知识库构建技术 被引量：2
19
作者 任彬 徐小力 +1 位作者 吴国新 蒋章雷 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期905-909,共5页
面向高档车削中心典型功能部件,构建状态监测试验平台,提出机床故障知识库模型;采用小波包理论进行故障能量特征提取;研究基于粗糙集理论的知识获取技术.实验结果表明,小波包分析与粗糙集方法相结合能够有效获取机床故障规则,提高了故... 面向高档车削中心典型功能部件,构建状态监测试验平台,提出机床故障知识库模型;采用小波包理论进行故障能量特征提取;研究基于粗糙集理论的知识获取技术.实验结果表明,小波包分析与粗糙集方法相结合能够有效获取机床故障规则,提高了故障诊断率,为实现机床故障预测提供可靠数据来源,为分析导致故障的影响因素提供了关键试验技术. 展开更多
关键词 高档车削中心 小波包 粗糙集 故障知识库
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超精密车床主轴回转精度动态测试仿真 被引量：8
20
作者 黄长征 李圣怡 《计算机仿真》 CSCD 2002年第6期96-99,共4页
该文提出了用两点误差分离法动态测试超精密车床主轴回转误差运动和基准轴圆度误差的方法 ,建立了数学模型并进行了仿真。仿真表明回转误差运动中的偶次分量不会影响测试精度 ,而奇次分量会影响 ,但测试原理误差主要来自三次分量 ,而三... 该文提出了用两点误差分离法动态测试超精密车床主轴回转误差运动和基准轴圆度误差的方法 ,建立了数学模型并进行了仿真。仿真表明回转误差运动中的偶次分量不会影响测试精度 ,而奇次分量会影响 ,但测试原理误差主要来自三次分量 ,而三次分量的影响很小 ,所以该测试方法切实可行。 展开更多
关键词 超精密车床 主轴 回转精度 动态测试 仿真
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