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基于有限元仿真的电主轴防水防潮技术应用研究
1
作者 李岩 王广辉 +5 位作者 李静 杨洋 刘钰 翟丁熠 邓泽杉 李鹏飞 《机电工程技术》 2025年第12期189-193,共5页
深入分析了被动式干气密封的结构特性和工作原理,全面比较了其与其他密封结构的优劣,并充分证明了其在高速电主轴领域的卓越防水性能。一系列试验结果表明,密封间隙的减小能导致密封压力的增大,进而显著提高密封效果。针对低速电主轴防... 深入分析了被动式干气密封的结构特性和工作原理,全面比较了其与其他密封结构的优劣,并充分证明了其在高速电主轴领域的卓越防水性能。一系列试验结果表明,密封间隙的减小能导致密封压力的增大,进而显著提高密封效果。针对低速电主轴防水领域,引入了主动式干气密封方案,通过有限元仿真云图和大量实验,验证了其最佳间隙值和气密封压力,即间隙值取0.1~0.12 mm、气密封压力取0.25~0.35 MPa时能够获得良好的密封效果,该研究全面攻克了电主轴的防水难题。进一步聚焦于主轴定子的防潮性能,深入剖析了在电主轴密封防水性能卓越的情况下,主轴内部仍可能因受潮导致定子绝缘老化的原因。同时,详细介绍了经过优化的定子浸漆工艺,并通过浸水试验的对比验证,充分证明了该工艺能够显著提升定子的绝缘性能,进而大幅提高电主轴的防潮能力和使用寿命。详细阐述了定子灌封封装方案,该方案展现出卓越的防潮性能与高效的散热功能。在成本非首要考量因素的情况下,定子灌封防潮技术无疑是电主轴防潮领域的更优选择。 展开更多
关键词 干气密封 电主轴 浸漆 灌封
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磨抛一体化多功能装置的设计
2
作者 裘昱恺 谢琛 +1 位作者 余荣福 王志强 《机械工程师》 2025年第7期128-130,共3页
焊接、激光熔覆等处理工艺后,试件表面存在不平整等问题,需要进行二次磨削抛光加工,以保证产品质量。目前基本上需要将试件转运或者手工打磨,存在耗时耗力、效率低、工作环境恶劣的问题。为了解决这一问题,设计了一种磨抛一体化多功能... 焊接、激光熔覆等处理工艺后,试件表面存在不平整等问题,需要进行二次磨削抛光加工,以保证产品质量。目前基本上需要将试件转运或者手工打磨,存在耗时耗力、效率低、工作环境恶劣的问题。为了解决这一问题,设计了一种磨抛一体化多功能装置。利用蜗轮蜗杆结构改变主轴的水平和垂直状态,并增加了冗余固定底座,使得该装置既可以对焊接、激光熔覆试件的不平整表面进行磨削,也能实现抛光。该磨抛一体化装置适用于现场多种环境,可实现平面、曲面的磨削及抛光加工,且方便移动,适应多种不同的现场操作要求。通过钛合金磨削试验验证了该装置的实用性,结果表明该装置基本上可以保证磨削效果,且稳定性也满足磨削要求。 展开更多
关键词 多功能 磨抛一体化 设计
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外圆磨床非接触式在线测量装置设计
3
作者 刘晓玲 陆洋 《内燃机与配件》 2025年第8期66-68,共3页
外圆磨削是轴类零件重要的精加工方法,现有的外圆磨床在线测量技术发展相对滞后,难以满足智能化磨削发展要求。为此对外圆磨床非接触式在线测量方法进行了研究,采用电涡流传感器和双读数头光栅尺结合的方法,对非接触式在线测量装置进行... 外圆磨削是轴类零件重要的精加工方法,现有的外圆磨床在线测量技术发展相对滞后,难以满足智能化磨削发展要求。为此对外圆磨床非接触式在线测量方法进行了研究,采用电涡流传感器和双读数头光栅尺结合的方法,对非接触式在线测量装置进行了设计,构建测量装置软硬件系统。搭建了测量装置样机,通过实验对主要功能模块进行了验证,结果表明所设计的外圆磨床非接触式在线测量可行性高,系统功能和测量精度能满足非接触在线测量需求。 展开更多
关键词 外圆磨床 在线测量 电涡流传感器 光栅尺
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基于RTCP控制算法的叶片加工六轴砂带磨床优化设计 被引量：2
4
作者 冯华勇 杨林建 袁秀坤 《工具技术》 北大核心 2024年第1期101-105,共5页
基于叶片型面磨削工艺参数及工艺过程确定机床各坐标轴运动性能和磨削接触压力,进行叶片加工砂带磨床优化设计和频率分析。采用RTCP算法和传动链独立的算法结构模式,建立转轴数学模型、工件传动链算法库以及刀具传动链算法库。对设计的... 基于叶片型面磨削工艺参数及工艺过程确定机床各坐标轴运动性能和磨削接触压力,进行叶片加工砂带磨床优化设计和频率分析。采用RTCP算法和传动链独立的算法结构模式,建立转轴数学模型、工件传动链算法库以及刀具传动链算法库。对设计的机床伺服速度进行测试,优化机床结构薄弱环节,满足叶片型面及全特征型面磨削要求。通过有限元分析研究X,Y,Z轴的变形量,计算六轴砂带磨床1阶~6阶的固有振动频率,并进行分析和优化,提高了叶片磨削的轮廓精度,加工经济效益显著。 展开更多
关键词 RTCP控制算法 叶片加工 砂带磨床 优化设计
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基于变密度法的高精度龙门导轨磨床横梁轻量化设计
5
作者 周哲平 宋汝贲 +2 位作者 林星宇 闫国彬 程强 《现代制造技术与装备》 2025年第3期139-145,共7页
横梁是龙门导轨磨床的重要部件,动静态刚度直接影响机床性能。为在保证其性能前提下实现轻量化设计,提出一种结合拓扑结构优化的横梁轻量化设计方法。基于变密度法和优化设计理论,通过拓扑优化与尺寸优化方法对机床横梁进行结构轻量化... 横梁是龙门导轨磨床的重要部件,动静态刚度直接影响机床性能。为在保证其性能前提下实现轻量化设计,提出一种结合拓扑结构优化的横梁轻量化设计方法。基于变密度法和优化设计理论,通过拓扑优化与尺寸优化方法对机床横梁进行结构轻量化设计。首先,介绍高精度龙门导轨磨床及优化设计理论,并基于变密度法优化横梁拓扑建模;其次,采用有限元分析方法对横梁进行静态及动态分析,并进行拓扑结构优化;最后,对比横梁优化前及优化后的性能。结果表明,横梁在优化后总变形和最大应力分别为0.015848 mm和3.7023 MPa,较优化前的0.017778 mm和3.9279 MPa分别下降了10.86%和5.74%,横梁最终质量为9849.7 kg,比优化前横梁减轻了425.3 kg,实现了横梁的轻量化。 展开更多
关键词 横梁 轻量化设计 变密度法 拓扑优化 龙门导轨磨床
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基于扰动观测器和自适应滑模的UUV轨迹跟踪控制
6
作者 朱云龙 陈源宝 +1 位作者 张向鹏 吴雨芮 《变频器世界》 2025年第5期74-79,共6页
针对无人水下航行器在复杂海洋环境中存在的模型不确定性、参数摄动及未知外界干扰问题,本文提出了一种基于扰动观测器与自适应滑模控制的复合运动控制方法。首先,通过建立UUV六自由度运动学与动力学模型,构建滑模面以提升收敛速度。其... 针对无人水下航行器在复杂海洋环境中存在的模型不确定性、参数摄动及未知外界干扰问题,本文提出了一种基于扰动观测器与自适应滑模控制的复合运动控制方法。首先,通过建立UUV六自由度运动学与动力学模型,构建滑模面以提升收敛速度。其次,设计有限时间扰动观测器对系统集总扰动进行实时估计与补偿,有效降低滑模控制的抖振现象。在此基础上,引入自适应更新律动态调整切换增益参数,克服传统滑模控制对扰动上界先验知识的依赖。通过Lyapunov稳定性理论严格证明了闭环系统的有限时间收敛特性。仿真实验表明:与常规滑模控制相比,所提方法在未知干扰条件下可将轨迹跟踪误差显著降低。 展开更多
关键词 非线性扰动观测器 自适应滑模控制 UUV轨迹跟踪 抖振抑制
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大尺寸圆锥滚子3MZ4250球基面磨床支承结构的改进
7
作者 李静 赵文龙 +2 位作者 郭建辉 李岩 柴灵芝 《轴承》 北大核心 2024年第2期37-39,共3页
针对原3MZ4250球基面磨床加工风电轴承大尺寸圆锥滚子存在的支承尺寸小以及支承结构不稳定问题,提出以下改进措施:增大支承尺寸,将支承硬质合金面由方形改进为圆柱形;增大支承安装槽与支承座表面的距离。实际加工表明,改进支承后加工的... 针对原3MZ4250球基面磨床加工风电轴承大尺寸圆锥滚子存在的支承尺寸小以及支承结构不稳定问题,提出以下改进措施:增大支承尺寸,将支承硬质合金面由方形改进为圆柱形;增大支承安装槽与支承座表面的距离。实际加工表明,改进支承后加工的大尺寸圆锥滚子球基面曲率半径、端面跳动、表面粗糙度均满足技术要求。 展开更多
关键词 滚动轴承 圆锥滚子轴承 风力发电机 圆锥滚子 球面 磨床 工装设计
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CCMT2024展品综述——磨削类机床 被引量：1
8
作者 沈华红 《世界制造技术与装备市场》 2024年第1期48-56,共9页
一、概况据已有资料,本届展会(CCMT2024)磨削类机床展商近100家,展品200多台(不含齿轮磨床,将在齿轮类机床中介绍),展商数和展品数和CIMT2023相比,均增长30%以上。其中平面类磨床33台(包括卧式平面磨、立式平面磨、成形磨、导轨磨、双... 一、概况据已有资料,本届展会(CCMT2024)磨削类机床展商近100家,展品200多台(不含齿轮磨床,将在齿轮类机床中介绍),展商数和展品数和CIMT2023相比,均增长30%以上。其中平面类磨床33台(包括卧式平面磨、立式平面磨、成形磨、导轨磨、双端面磨、圆台磨等),内、外圆类磨床32台(包括外圆磨、内圆磨、复合磨、磨削中心等),以及无心磨床(包括贯穿式和切入式),螺纹磨床(包括内、外螺纹磨)。 展开更多
关键词 无心磨床 螺纹磨床 齿轮磨床 外螺纹 平面磨 双端面磨 CIMT 外圆磨
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用于复杂空间曲面加工的机器人磨削系统 被引量：32
9
作者 洪云飞 李成群 贠超 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第S2期150-153,共4页
开发的用于复杂曲面的磨削机器人磨削系统由六自由度ABB机器人和砂带磨削机组成,其工艺流程包括工具和工件位姿标定、加工路径离线编程、自动磨削加工和检测。弹簧、比例阀构成的力补偿系统保证了磨削过程中接触力的稳定。该系统加工出... 开发的用于复杂曲面的磨削机器人磨削系统由六自由度ABB机器人和砂带磨削机组成,其工艺流程包括工具和工件位姿标定、加工路径离线编程、自动磨削加工和检测。弹簧、比例阀构成的力补偿系统保证了磨削过程中接触力的稳定。该系统加工出的汽轮机叶片形面误差和表面质量比传统方法加工出的叶片有大幅度提高。 展开更多
关键词 机器人 曲面磨削 力补偿 砂带磨削
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数控机床进给伺服系统研究进展 被引量：7
10
作者 吴子英 刘宏昭 +1 位作者 王胜 刘丽兰 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第8期148-155,160,共9页
针对目前数控机床进给系统的发展状况,首先描述了进给系统的几种结构形式,分析了不同结构形式的特点及适用场合。然后介绍了进给系统运动性能的预测及检测方法。并且系统地阐述了几种进给系统力学模型及其特点,分析了进给系统中影响进... 针对目前数控机床进给系统的发展状况,首先描述了进给系统的几种结构形式,分析了不同结构形式的特点及适用场合。然后介绍了进给系统运动性能的预测及检测方法。并且系统地阐述了几种进给系统力学模型及其特点,分析了进给系统中影响进给系统动态性能的非线性因素,详细论述了多种摩擦和间隙控制补偿方案及其各自特点。最后,针对当前进给系统建模及控制方面存在的不足提出了几点展望,为今后进给系统的相关研究提供了参考。 展开更多
关键词 进给伺服系统 传动结构 性能预测 力学建模 控制补偿
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固结磨料化学机械研抛K9玻璃的材料去除机理 被引量：6
11
作者 樊吉龙 朱永伟 +1 位作者 李军 叶剑锋 《纳米技术与精密工程》 EI CAS CSCD 2012年第3期278-283,共6页
采用失重法对固结磨料研抛K9玻璃材料去除过程中的机械与化学作用进行了分离,采用显微硬度方法分析了研抛液对K9玻璃工件表层硬度的影响.研究结果表明:研抛液能与K9玻璃发生化学反应并在其表面形成一层较基质材料软的变质层,变质层厚度... 采用失重法对固结磨料研抛K9玻璃材料去除过程中的机械与化学作用进行了分离,采用显微硬度方法分析了研抛液对K9玻璃工件表层硬度的影响.研究结果表明:研抛液能与K9玻璃发生化学反应并在其表面形成一层较基质材料软的变质层,变质层厚度随浸泡时间的延长而增加;单纯研抛液的化学作用对K9玻璃的材料去除作用有限,固结磨料研抛垫对K9玻璃的机械去除作用主要以脆性去除为主,化学与机械的交互作用是K9玻璃影响材料去除的主要方式;当研抛盘转速为200 r/min时,化学作用与机械作用达到平衡,交互作用最为强烈,材料去除率达到最大值. 展开更多
关键词 化学机械研抛 固结磨料研抛垫 变质层 材料去除机理
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基于BP神经网络模型的磨床部件动态灵敏度分析 被引量：4
12
作者 伍建国 孙庆鸿 +3 位作者 毛海军 周德廉 郁文凯 蔡英 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第4期601-604,共4页
利用ANSYS的APDL语言建立磨床部件的参数化模型 ,计算出磨床部件的动态特性 ,快速采样得到BP神经网络模型的学习样本 ,建立基于BP神经网络的动态分析模型 ,将磨床部件结构参数与其动态特性之间的关系反映为神经网络模型的网络输入与网... 利用ANSYS的APDL语言建立磨床部件的参数化模型 ,计算出磨床部件的动态特性 ,快速采样得到BP神经网络模型的学习样本 ,建立基于BP神经网络的动态分析模型 ,将磨床部件结构参数与其动态特性之间的关系反映为神经网络模型的网络输入与网络输出之间的数学关系 ,从而方便地、快速地对磨床部件进行了动态灵敏度分析 .结果表明 ,在BP神经网络模型上进行磨床结构优化要比在有限元模型上方便、快速 。 展开更多
关键词 磨床 部件 BP神经网络 动态设计 灵敏度 采样 结构优化 参数优模型
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精密机床主轴轴承的预紧力控制 被引量：4
13
作者 郭明 陈宗农 王庆九 《工程设计学报》 CSCD 2001年第2期85-87,共3页
以 FL- 10 0 0型精密磨床主轴系统为对象 ,设计了一种精密机床主轴轴承预紧力实时控制系统 .根据实际工况 ,确定该机床的最佳预紧力 ,对其控制原理和控制算法的设计进行了分析 ,并以 FL- 10 0 0型精密磨床主轴系统为例验证了预紧力实时... 以 FL- 10 0 0型精密磨床主轴系统为对象 ,设计了一种精密机床主轴轴承预紧力实时控制系统 .根据实际工况 ,确定该机床的最佳预紧力 ,对其控制原理和控制算法的设计进行了分析 ,并以 FL- 10 0 0型精密磨床主轴系统为例验证了预紧力实时控制的可行性 . 展开更多
关键词 主轴 滚动轴承 控制 精密磨床 预紧力 精密机床 实时控制系统
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高速磨床电主轴热刚度耦合模型的分析与优化 被引量：3
14
作者 庞静珠 李蓓智 +1 位作者 杨建国 邬舟平 《东华大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期471-474,共4页
提出了基于Timoshenko梁理论的主轴刚度与热的耦合模型,基于有限元方法,通过研究电主轴主要结构参数与润滑方式对主轴刚度和前轴承温升的影响,模拟了主轴的刚度与热性能,给出了高速电主轴系统优化方案.研究结果表明,选用油气润滑方式,... 提出了基于Timoshenko梁理论的主轴刚度与热的耦合模型,基于有限元方法,通过研究电主轴主要结构参数与润滑方式对主轴刚度和前轴承温升的影响,模拟了主轴的刚度与热性能,给出了高速电主轴系统优化方案.研究结果表明,选用油气润滑方式,当滚珠直径为10.25mm、主轴直径为100mm时,优化后前轴承的温升从优化前的26.2℃降低至22.0℃,相应地,主轴刚度从195N/μm增加至220N/μm. 展开更多
关键词 高速电主轴 刚度 热性能 主轴优化
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高效精密动静压主轴热动力学耦合特性分析 被引量：4
15
作者 郭力 曹姗 胡靖 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第11期1686-1692,共7页
针对采用液体动静压轴承支承的高效精密磨床砂轮主轴工作状况,在砂轮主轴静动态特性分析中,考虑了轴承油膜温升的影响。建立了轴承-油膜流固耦合模型,得到随主轴转速和供油压力的变化而改变的轴承油膜温升和动态轴承支承刚度,然后对主... 针对采用液体动静压轴承支承的高效精密磨床砂轮主轴工作状况,在砂轮主轴静动态特性分析中,考虑了轴承油膜温升的影响。建立了轴承-油膜流固耦合模型,得到随主轴转速和供油压力的变化而改变的轴承油膜温升和动态轴承支承刚度,然后对主轴系统分别进行静态和动态分析,得到轴承油膜温升影响下的主轴静挠度、动挠度和主轴系统的固有频率。结果表明,对于高效精密磨床,轴承油膜的热特性对砂轮主轴系统的静挠度和动挠度具有显著的影响。 展开更多
关键词 液体动静压轴承 主轴 热特性 动态特性
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钢轨铣磨车磨削力的广义预测控制 被引量：7
16
作者 胡军科 蒋亚军 +1 位作者 方健康 彭克立 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期84-90,共7页
在分析钢轨铣磨车磨削力控制系统机械结构和工作原理的基础上，视系统的等效作用力为砂轮产生的磨削力和定位靴位移产生的等效作用力的叠加并建立系统的数学模型，设计基于广义预测控制（GPC）的磨削力控制器，采用MATLAB与常规比例～... 在分析钢轨铣磨车磨削力控制系统机械结构和工作原理的基础上，视系统的等效作用力为砂轮产生的磨削力和定位靴位移产生的等效作用力的叠加并建立系统的数学模型，设计基于广义预测控制（GPC）的磨削力控制器，采用MATLAB与常规比例～积分一微分控制（PID）对比，仿真研究扰动因素和模型失配对磨削力的影响，并进行试验验证。结果表明：相比PID控制，在相同的阶跃负载扰动下，采用GPC控制时切向磨削力的超调量降低9％～11％，调节时间缩短1／3左右；在相同模型失配条件下，采用GPC控制时的切向磨削力更稳定，系统的通用性和鲁棒性更好。 展开更多
关键词 钢轨铣磨车 磨削力 广义预测控制 PID控制
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光学曲线磨床光学灯座结构改进
17
作者 屠宏涛 《金属加工（冷加工）》 2024年第2期88-90,共3页
光学系统是光学曲线磨床的重要部件,设备在加工零件时对投影光屏的照度要求非常高,通过对光学系统中下部照明器灯座的结构改进,一方面增加了光屏照度,改善了下部照明器的通风条件,延长了光学灯泡的使用寿命,降低了光学系统故障;另一方面... 光学系统是光学曲线磨床的重要部件,设备在加工零件时对投影光屏的照度要求非常高,通过对光学系统中下部照明器灯座的结构改进,一方面增加了光屏照度,改善了下部照明器的通风条件,延长了光学灯泡的使用寿命,降低了光学系统故障;另一方面,方便了日常维修、装配与调整。 展开更多
关键词 光学曲线磨床 光学系统 下部照明器 照度
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深孔内圆磨削装置设计及仿真验证
18
作者 罗妍妮 《精密制造与自动化》 2024年第3期36-38,共3页
为解决飞机起落架大长径比零件(长径比达1:10)深孔内圆精密磨削难题,本文提出一种新型三段式传动主轴结构的深孔内圆磨削装置。通过将主轴分为前主轴、连接心轴和后主轴三段,有效提升了装置的刚性与回转精度;并结合有限元分析对该装置... 为解决飞机起落架大长径比零件(长径比达1:10)深孔内圆精密磨削难题,本文提出一种新型三段式传动主轴结构的深孔内圆磨削装置。通过将主轴分为前主轴、连接心轴和后主轴三段,有效提升了装置的刚性与回转精度;并结合有限元分析对该装置进行了仿真验证。该装置通过分段式主轴结构创新解决了深孔磨削易弯曲变形的技术瓶颈,为超高强度钢/钛合金零件深孔加工提供了可靠解决方案,实现了长径比>1:10工况下的精密磨削需求。 展开更多
关键词 内圆磨具 大长径比零件 总体设计 有限元分析
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残余应力对废旧磨床可再制造性的影响分析
19
作者 凌天白 《精密制造与自动化》 2024年第1期11-16,共6页
机床制造业是装备制造业的基础,而磨床又是机床装备中精度较高且制造过程较为复杂的产品,相较于新机床的制造,再制造产品降低了环境不良影响,节约了制造成本与能源。本文通过对废旧磨床床身铸件的残余应力测试研究,为再制造磨床的性能... 机床制造业是装备制造业的基础,而磨床又是机床装备中精度较高且制造过程较为复杂的产品,相较于新机床的制造,再制造产品降低了环境不良影响,节约了制造成本与能源。本文通过对废旧磨床床身铸件的残余应力测试研究,为再制造磨床的性能保障提供一定的技术支撑,并指明了磨床再制造的一些可能得研究方向。 展开更多
关键词 磨床 残余应力 再制造
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汽车凸轮轴的高速精密磨削加工关键技术 被引量：9
20
作者 盛晓敏 宓海青 +1 位作者 陈涛 张海燕 《新技术新工艺》 2006年第8期61-64,共4页
凸轮轴是发动机的关键零件之一,它的加工精度和表面质量直接影响到发动机的性能。由于凸轮轴工件本身工艺条件的特殊性,不同于一般的凸轮类零件的磨削。为此,分析了凸轮轴加工的工艺特点,提出了凸轮轴高速精密磨削要解决的关键技术问题... 凸轮轴是发动机的关键零件之一,它的加工精度和表面质量直接影响到发动机的性能。由于凸轮轴工件本身工艺条件的特殊性,不同于一般的凸轮类零件的磨削。为此,分析了凸轮轴加工的工艺特点,提出了凸轮轴高速精密磨削要解决的关键技术问题,希望为开发我国具有自主知识产权的高速精密数控凸轮轴磨床提供理论依据。 展开更多
关键词 凸轮轴 工艺特点 高速磨削 精密加工 数控磨床
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