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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
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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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精密车削中心热误差鲁棒建模与实时补偿 被引量:11
3
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
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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
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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
6
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
7
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
8
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
9
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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回转对称微结构光学模具的超精密切削B轴旋转加工工艺 被引量:2
10
作者 高兴 李勇 +2 位作者 钟昊 岳全 李朝将 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期120-127,共8页
为避免回转对称微结构光学模具加工中产生的毛刺、尖角缺损及表面划痕,提出一种基于超精密切削的B轴旋转加工工艺。通过实验研究加工路径、切削速度、B轴旋转速度及切深等影响微模具面形精度和表面质量的主要因素,优化切削轨迹规划与加... 为避免回转对称微结构光学模具加工中产生的毛刺、尖角缺损及表面划痕,提出一种基于超精密切削的B轴旋转加工工艺。通过实验研究加工路径、切削速度、B轴旋转速度及切深等影响微模具面形精度和表面质量的主要因素,优化切削轨迹规划与加工参数,开展了2种微结构模具的加工实验,得到尺寸精度小于1.4μm、表面粗糙度小于14nm的结构完整性较好、表面无划痕的模具。实验结果验证了回转对称微结构光学模具B轴旋转加工工艺的可行性。 展开更多
关键词 超精密切削 B轴旋转加工工艺 回转对称微结构 光学模具 结构完整性
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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
11
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
12
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
13
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
14
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
15
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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基于FLUENT的精密数控车床静压导轨设计及优化 被引量:4
16
作者 李文锋 杜彦亭 赵刚 《机床与液压》 北大核心 2013年第7期15-21,共7页
针对精密机床提出滑块式静压导轨结构,根据详细结构设计以及设计要求计算系统参数,建立了以系统总功率损耗最低为优化目标函数的优化模型,求解最优化黏度参数,减少了约30%的功率损耗。进而针对油腔结构进行优化,基于FLUENT建立了油腔流... 针对精密机床提出滑块式静压导轨结构,根据详细结构设计以及设计要求计算系统参数,建立了以系统总功率损耗最低为优化目标函数的优化模型,求解最优化黏度参数,减少了约30%的功率损耗。进而针对油腔结构进行优化,基于FLUENT建立了油腔流场分析模型,根据分析结果提出了油腔内部非层流模型,以及矩形油腔截面直角的切割作用会在一定程度上加快油液变质、节流器堵塞,并针对油腔结构进行优化,改善了内部流场特性,降低切割作用造成的影响。 展开更多
关键词 精密数控车床 滑块式静压导轨 油腔结构 优化设计
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端面加工实时误差补偿及平面度测量系统 被引量:2
17
作者 王清明 卢泽生 董申 《制造技术与机床》 EI CSCD 北大核心 1998年第11期23-25,共3页
提出了一种超精密车床端面加工实时误差补偿方法,并对工件加工表面进行在线测量,用最小二乘方法计算平面度,结果表明零件平面度改善了62%。
关键词 平面度测量系统 误差补偿 端面加工 超精密车床
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超精密车床主轴回转误差运动动态测试的数据采集 被引量:4
18
作者 黄长征 李圣怡 《新技术新工艺》 北大核心 2004年第8期15-16,共2页
介绍了超精密车床主轴回转精度动态测试的数据采样方法及其采集系统的硬件和软件。试验表明该采集系统调试方便 。
关键词 超精密车床 主轴 回转精度 动态测试 数据采样 回转误差运动 调试
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微结构阵列超精密车床快刀伺服装置及试验研究 被引量:3
19
作者 关朝亮 刘俊峰 +1 位作者 李飞 王贵林 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期109-116,共8页
各种微结构阵列在LED照明、液晶显示、光学仪器等领域得到了广泛的应用,但其结构细微复杂且形状表面质量要求高,其加工工艺技术研究引起了广泛的关注。本文提出压电陶瓷驱动结合柔性铰链作为刀架的快刀伺服装置,建立快刀伺服系统的机电... 各种微结构阵列在LED照明、液晶显示、光学仪器等领域得到了广泛的应用,但其结构细微复杂且形状表面质量要求高,其加工工艺技术研究引起了广泛的关注。本文提出压电陶瓷驱动结合柔性铰链作为刀架的快刀伺服装置,建立快刀伺服系统的机电耦合模型,研究各系统参数对系统性能的影响规律,基于有限元仿真对铰链结构参数进行优化;通过激光位移传感器测试刀具输出位移的线性度;利用研制的快刀系统和超精密车床在红铜材质的圆柱面上进行正弦网格微结构加工,加工结果表明所设计的快刀系统能够准确有效地加工出结构复杂的微结构阵列。 展开更多
关键词 快刀伺服装置 微结构阵列 柔性铰链
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精密数控车床静压导轨的设计 被引量:4
20
作者 李文锋 杜彦亭 贾广辉 《机床与液压》 北大核心 2011年第23期87-90,共4页
介绍液体静压导轨应用于精密机床的优点,根据DLM系列精密数控车床的整体结构方案及其导轨的工况确定了静压导轨的结构方案;分析DLM系列精密数控车床的静压导轨受载情况,得到各油腔的支反力,并完成静压导轨各个参数的计算。
关键词 精密数控车床 油腔 支反力 静压导轨
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