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基于麻雀算法优化神经网络的螺杆砂带磨削去除深度预测 被引量：1
1
作者 杨赫然 张培杰 +3 位作者 孙兴伟 潘飞 董祉序 刘寅 《表面技术》 北大核心 2025年第2期182-190,共9页
目的准确获得螺杆转子砂带磨削材料去除深度,探究工艺参数对材料去除深度的影响。方法通过分析螺杆转子砂带磨削去除机理,确定材料去除深度影响因素。提出一种基于麻雀算法优化长短时记忆网络-卷积神经网络模型(SSA-CNN-LSTM),对螺杆转... 目的准确获得螺杆转子砂带磨削材料去除深度,探究工艺参数对材料去除深度的影响。方法通过分析螺杆转子砂带磨削去除机理,确定材料去除深度影响因素。提出一种基于麻雀算法优化长短时记忆网络-卷积神经网络模型(SSA-CNN-LSTM),对螺杆转子砂带磨削加工中的材料去除深度进行预测。以磨削中影响材料去除深度的因素为输入,磨削深度为输出,构建利用SSA对CNN-LSTM超参数进行寻优的预测模型,并且与CNN-LSTM、LSTM、PSO-BP、RBF以及随机森林预测方法进行对比。结果所提预测方法平均绝对百分比误差MAPE可达0.0461,均方根差RMSE为9.261,平均绝对误差MAE达7.836,确定系数R^(2)为0.9974,相比于未优化CNN-LSTM网络和其他经典网络模型,预测精度更高,能够有效预测螺杆转子磨削材料去除深度。利用提出的模型探究了磨削工艺参数对材料去除深度MRD和材料去除一致性的影响。由预测结果可知,螺杆转子砂带磨削材料去除深度随法向压力、砂带线速度增加而增大,随进给速度、砂带目数增加而减小,且受法向压力影响最明显。通过对磨削前后工件廓形进行分析可知,材料去除深度随磨削区域受到的法向压力呈现中间磨削深度大、两侧逐渐减小的趋势。结论提出的预测模型预测效果显著,分析了工艺参数对磨削材料去除深度和去除一致性的影响规律,可为其他类型的加工轮廓预测提供参考。 展开更多
关键词 材料去除深度 砂带磨削 预测 螺杆转子
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面齿轮蜗杆砂轮磨削安装误差分析及补偿 被引量：1
2
作者 李国龙 蒲峙杉 +3 位作者 何坤 王梓宇 宁行 张薇 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第2期452-463,共12页
为了提高面齿轮的磨削加工精度,提出一种齿面误差补偿方法。基于普通蜗杆砂轮磨齿机的机械结构,分析其磨削原理,规划砂轮磨削运动轨迹,并分别建立含刀具同轴度误差和工件平面度误差的面齿轮齿面模型,分析各自对齿面误差的影响规律;提出... 为了提高面齿轮的磨削加工精度,提出一种齿面误差补偿方法。基于普通蜗杆砂轮磨齿机的机械结构,分析其磨削原理,规划砂轮磨削运动轨迹,并分别建立含刀具同轴度误差和工件平面度误差的面齿轮齿面模型,分析各自对齿面误差的影响规律;提出一种基于自适应完备集合经验模态分解的随机误差分离方法,消除齿面测量结果中的随机误差;研究齿面误差分布情况,分析可能造成误差的原因,并依据齿面误差影响规律对机床参数进行修正,以实现误差补偿。最后完成磨齿和测量,结果表明齿面最大法向误差减小79.8%,最大齿形和齿向误差分别减小67.6%和72.4%,齿面精度提高显著。 展开更多
关键词 面齿轮 蜗杆砂轮磨削 误差分析 误差分离 误差补偿
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中间相炭微球对多层钎焊金刚石砂轮电解修整磨削性能的影响
3
作者 刘伟 常佳起 +3 位作者 李博鑫 严灿 邓朝晖 万林林 《中国机械工程》 北大核心 2025年第6期1151-1158,共8页
大粒度多层钎焊金刚石砂轮在电解修整时氧化膜成膜质量差、厚度不足,进而导致磨削性能不佳,在磨料层中加入中间相炭微球(MCMB)可以改善这种状况。开展了不同MCMB含量对砂轮性能及其电解修整磨削特性影响的试验研究,结果表明:MCMB能显著... 大粒度多层钎焊金刚石砂轮在电解修整时氧化膜成膜质量差、厚度不足,进而导致磨削性能不佳,在磨料层中加入中间相炭微球(MCMB)可以改善这种状况。开展了不同MCMB含量对砂轮性能及其电解修整磨削特性影响的试验研究,结果表明:MCMB能显著改善砂轮的电解成膜能力,氧化膜厚度最大达到104μm,氧化膜的致密性与黏附性均有改善;含MCMB试验组的工件磨削表面形貌完整性更高,脆性破碎凹坑较少;当工件进给速度为40 mm/s、磨削深度为15μm时,体积分数为5%的MCMB试验组相比不含MCMB的试验组表面粗糙度Ra下降29.8%;在工件进给速度30 mm/s、磨削深度20μm时,体积分数为5%的MCMB试验组相比不含MCMB的试验组亚表面损伤深度减小47.9%。 展开更多
关键词 多层钎焊砂轮 电解修整磨削 中间相炭微球 氧化膜 亚表面损伤
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弹性磨具磨抛叶片叶尖圆角工艺研究
4
作者 田凤杰 齐子建 +1 位作者 张彦智 李论 《航空制造技术》 北大核心 2025年第4期76-82,共7页
为了实现航空发动机叶片叶尖圆角的自动化磨抛加工,进行了基于弹性磨具的微弧圆角磨抛加工研究,提出了一种可控性良好的叶尖微弧圆角加工方法。以聚酯纤维作为基体材料的弹性磨抛轮,在加工过程中,利用磨抛轮弹性变形的特点使涂附于基体... 为了实现航空发动机叶片叶尖圆角的自动化磨抛加工,进行了基于弹性磨具的微弧圆角磨抛加工研究,提出了一种可控性良好的叶尖微弧圆角加工方法。以聚酯纤维作为基体材料的弹性磨抛轮,在加工过程中,利用磨抛轮弹性变形的特点使涂附于基体表面的磨料将叶尖顶角磨抛加工成微小半径圆角。基于弹性接触理论与Preston去除理论,建立了磨抛轮与叶尖顶角加工状态下的理论接触模型和材料去除模型,采用Abaqus软件对模型进行了接触区域应力仿真分析,并对去除分布函数进行了仿真。理论证明,弹性磨抛轮与叶尖顶角通过自适应包络接触变形,在加工区域与磨抛轮之间形成“微面触切”,从而实现微小半径圆弧的圆角加工。进行了叶片叶尖顶角的圆角磨抛试验,对实现微小圆弧圆角加工的可行性与可控性进行了验证。结果表明,弹性磨抛轮的自适应包络变形使叶尖顶角加工接触区域形成圆弧状应力分布,涂附于基体上的磨料可以良好地磨抛去除,实现圆角加工。此加工方法实现了叶片叶尖微弧圆角的自动化加工,加工后的叶片尺寸精度高,表面质量一致性良好,表面粗糙度稳定在0.20~0.28μm之间,圆角半径大小变化稳定在16μm范围内。 展开更多
关键词 弹性磨抛 航空发动机叶片 叶尖 微弧圆角 工艺参数
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面向数字孪生滚磨光整加工的高保真模型构建方法
5
作者 辛宇鹏 李文辉 陈艺文 《计算机集成制造系统》 北大核心 2025年第9期3141-3158,共18页
零件表面微观几何形貌表达以及机械作用力的仿真计算,是影响精密加工仿真结果预测准确度的关键。传统仿真中常采用理想光滑表面模型替代零件真实的几何形貌,往往导致仿真结果与实际加工效果产生巨大偏差。以滚磨光整加工为背景,借鉴数... 零件表面微观几何形貌表达以及机械作用力的仿真计算,是影响精密加工仿真结果预测准确度的关键。传统仿真中常采用理想光滑表面模型替代零件真实的几何形貌,往往导致仿真结果与实际加工效果产生巨大偏差。以滚磨光整加工为背景,借鉴数字孪生理念,提出采用高保真模型模拟预测机械加工作用效果。该模型是一个多维度、多尺度的数据集合,在保留零件表面微观几何尺寸信息的同时,还兼容加工要求、材料和表面质量等信息。研究了面向数字孪生滚磨光整加工的高保真模型几何建模方法,提出了数字孪生滚磨光整加工系统框架,分析了该框架下的高保真模型迭代运行机制。最后,通过对比一尺寸为20 mm×20 mm×3 mm铝合金试件的滚磨光整加工实验和仿真实验结果,验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 数字孪生 滚磨光整加工 表面模型 加工仿真 高保真模型
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基于多元线性回归的EA4T钢磨削表面残余应力预测
6
作者 杨光 李峰 于国强 《机械设计与制造》 北大核心 2025年第5期137-140,144,共5页
对工件磨削期间的表面残余应力进行测试获得实验数据,通过数理统计的方法测定了各个磨削参数下得到的表面残余应力差异性,利用线性回归模型实现残余应力的预测;最后对磨削过程中机械应力的改变状态开展了全面分析。研究结果表明:增大磨... 对工件磨削期间的表面残余应力进行测试获得实验数据,通过数理统计的方法测定了各个磨削参数下得到的表面残余应力差异性,利用线性回归模型实现残余应力的预测;最后对磨削过程中机械应力的改变状态开展了全面分析。研究结果表明:增大磨削深度后,初始为拉应力作用的表层残余应力转变为压应力的状态,应力大小也跟磨削深度表现为正相关的特点。随着砂轮速度的提高,表面发生了残余应力的持续降低。采用回归分析方法得到工件表面的残余应力数据,通过F检验法实施判断结果符合高度显著条件。机械应力和磨削表面应力变化趋势相近,当磨削深度或进给速度增大时都发生了作用力升高的现象。该研究对提高刚表面磨削机加工精度以及表面质量调控具有很好的价值。 展开更多
关键词 磨削加工 残余应力 测试 线性回归 预测分析
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等离子喷涂绝缘涂层磨削工艺参数优化试验研究
7
作者 宿崇 杨牧 +2 位作者 刘洋 唐虎娇 刘佳杏 《大连交通大学学报》 2025年第5期115-121,共7页
等离子喷涂陶瓷绝缘涂层是典型的高硬脆难加工材料,通过开展金刚石砂轮磨削该陶瓷涂层的单因素试验和正交试验,分析工艺参数对涂层磨削表面粗糙度的影响,并对涂层磨削工艺参数进行优化。试验结果表明:随着砂轮粒度的减小、磨削速度的提... 等离子喷涂陶瓷绝缘涂层是典型的高硬脆难加工材料,通过开展金刚石砂轮磨削该陶瓷涂层的单因素试验和正交试验,分析工艺参数对涂层磨削表面粗糙度的影响,并对涂层磨削工艺参数进行优化。试验结果表明:随着砂轮粒度的减小、磨削速度的提高及工件进给速度的降低,表面粗糙度呈下降趋势;而随着磨削深度的增大,表面粗糙度整体呈上升趋势;其中,砂轮粒度对涂层磨削表面粗糙度的影响最为显著,其次是磨削速度,磨削深度和工件进给速度的影响不显著。通过极差分析,确定试验条件下的最优工艺参数组合为砂轮粒度400#、磨削速度25 m/s、磨削深度5μm、工件进给速度6 m/min。此外,采用非线性回归法建立氧化铝陶瓷涂层磨削表面粗糙度预测模型,并利用该模型验证优化结果的可靠性。 展开更多
关键词 陶瓷绝缘涂层 磨削 工艺参数优化 预测模型
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声发射技术驱动的工程陶瓷磨削表面质量智能监测评估
8
作者 孙梅 《陶瓷科学与艺术》 2025年第8期26-27,共2页
工程陶瓷因其高硬度、耐磨损等优异性能,在高端制造领域如鱼得水,不过,在磨削加工过程中,其表面质量受多种因素影响,传统的监测评估方式,没办法实时、精准把控。声发射技术具有动态无损检测能力,可捕捉材料内部因磨削产生的瞬态弹性波,... 工程陶瓷因其高硬度、耐磨损等优异性能,在高端制造领域如鱼得水,不过,在磨削加工过程中,其表面质量受多种因素影响,传统的监测评估方式,没办法实时、精准把控。声发射技术具有动态无损检测能力,可捕捉材料内部因磨削产生的瞬态弹性波,其中蕴含丰富的加工状态信息。将声发射技术应用于工程陶瓷磨削表面质量监测评估,构建智能监测评估模型,能够实现对磨削表面质量的实时、精准评估。为此,本文将详细阐述基于声发射技术的工程陶瓷磨削表面质量智能监测评估策略,以期为相关技术人员提供有效参考。 展开更多
关键词 声发射技术 陶瓷磨削 表面质量 智能化 监测评估
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行星滚柱丝杠副技术分析及装备应用 被引量：2
9
作者 王建修 张旭 彭永童 《金属加工(冷加工)》 2025年第2期38-41,共4页
针对行星滚柱丝杠副产品,分析了标准式、循环式及反向式等5种主流结构的特点,探讨了行星滚柱丝杠副设计分析方向及磨削、车削和旋铣等各类螺纹加工方式的优缺点,分析了加工中的技术难点,并提供相应的解决方案。
关键词 行星滚柱丝杠副 螺纹加工 磨削设备
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机器人磨削力控变速积分自适应阻抗控制
10
作者 祁若龙 姚凤阳 +2 位作者 刘殿海 朱光 李论 《机器人》 北大核心 2025年第2期259-268,共10页
在复杂曲面磨削力控制过程中,工件曲率不确定性所带来的磨削力波动会极大地影响零件表面质量。为解决这一问题,本文结合变速积分PID(比例-积分-微分)前馈控制器和自适应控制算法,提出了一种新的机器人力控制方法。根据6维力传感器采集... 在复杂曲面磨削力控制过程中,工件曲率不确定性所带来的磨削力波动会极大地影响零件表面质量。为解决这一问题,本文结合变速积分PID(比例-积分-微分)前馈控制器和自适应控制算法,提出了一种新的机器人力控制方法。根据6维力传感器采集的接触力信号和上位机传输回的机器人末端位置信号在线修改机器人运动偏置量,对机器人末端进行精准的力控制,从而降低工况信息不确定性引起的力跟踪误差。仿真及实验数据的对比表明:该方法能够快速响应工件参数的变化,有效减小接触力的跟踪误差,缩短稳态调节时间,弥补了传统位置阻抗控制策略无法提前获取工件参数的缺陷。实验证明了本文力控制方法可以有效提高恒参数位置阻抗控制的力跟踪性能,使变曲率表面磨削粗糙度从约0.6μm降低至近0.4μm,提升了机器人磨削工艺性能。 展开更多
关键词 机器人 力控制 自适应控制 阻抗控制
原文传递
面向超薄硅晶圆精密磨削工艺的内部残余应力分析
11
作者 熊正权 窦筠雯 +4 位作者 陈颖 高能 黄银 朱旻昊 冯雪 《表面技术》 北大核心 2025年第2期161-172,共12页
目的硅基集成电路的超薄化(通常厚度≤50μm)是高性能集成器件实现柔性化的关键,同时也满足了器件先进封装的需求。背面精密磨削是低成本、大规模制造超薄硅基集成电路的重要技术路径。然而,随着厚度的降低,本征硬脆的硅基器件的机械强... 目的硅基集成电路的超薄化(通常厚度≤50μm)是高性能集成器件实现柔性化的关键,同时也满足了器件先进封装的需求。背面精密磨削是低成本、大规模制造超薄硅基集成电路的重要技术路径。然而,随着厚度的降低,本征硬脆的硅基器件的机械强度急剧下降,磨削的难度也极大增加。此外,当器件的厚度接近甚至低于有源层厚度(约为15μm)时,磨削过程中产生的缺陷和内部残余应力将严重影响超薄器件的性能和良品率。因此,控制磨削过程的缺陷和内部残余应力是突破超薄柔性硅基集成电路制备技术的关键,非常有必要深入分析超薄硅晶圆精密磨削产生的内部残余应力,建立起工艺参数与内部残余应力之间的定量关系。方法针对精密磨削工艺,基于磨轮与硅晶圆的几何运动学关系,将磨轮进给率对磨削过程的影响转变为对等效磨削深度的影响,建立了硅晶圆在单颗磨粒单次和多颗磨粒多次磨削下的有限元局部模型,探讨了工艺参数(磨轮转速、磨轮进给率、磨粒尺寸)、磨粒数量和磨削次数对磨削后的表面质量和内部残余应力的影响,开展了12英寸硅晶圆的自旋转精密磨削实验验证仿真。结果硅晶圆精密磨削后的内部残余应力主要集中于距离硅片表面约50nm处,并沿深度方向快速减小。降低磨轮进给率和减小磨粒尺寸可以有效降低内部残余应力,提高表面质量。使硅片磨削后的表面及内部区域近似处于等双轴压缩应力状态,当磨轮进给率为0.5、0.35和0.2μm/s时,通过激光共聚焦显微拉曼光谱仪测得残余应力分别为(-185±33)、(-216±25)和(283±41)MPa,多颗磨粒多次磨削有限元仿真获得的残余应力分别为(-127±32)、(-171±43)和(-221±55)MPa,二者吻合较好。结论将磨轮进给率转变为等效磨削深度后,建立的多颗磨粒多次精密磨削有限元模型可以有效预测硅晶圆自旋转精密磨削的内部残余应力,为硅基集成电路薄化工艺的开发和优化提供了指导。 展开更多
关键词 硅晶圆 超薄 精密磨削 内部残余应力 有限元仿真 显微拉曼实验
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磨粒几何学建模方法与应用研究进展
12
作者 彭飞 张彦彬 +6 位作者 张汝康 崔歆 徐培明 董兰 张效天 宋学磊 李长河 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第4期427-447,F0003,共22页
磨粒是精密加工领域不可或缺的一部分,对关键零部件的加工至关重要。磨粒的几何学建模是定量描述材料去除过程的关键,对加工过程中的力、热以及表面形貌预测影响显著。然而,现有磨粒建模方法缺乏统一指导,磨粒形状的可控制备仍是亟待解... 磨粒是精密加工领域不可或缺的一部分,对关键零部件的加工至关重要。磨粒的几何学建模是定量描述材料去除过程的关键,对加工过程中的力、热以及表面形貌预测影响显著。然而,现有磨粒建模方法缺乏统一指导,磨粒形状的可控制备仍是亟待解决的难题。本研究基于现有文献分析磨粒几何学建模的研究热点和影响因素,对4种常见磨粒形状的建模方法及其在游离磨料和固结磨料的应用、磨粒形状的可控制备和整形方法进行综述,并从人工智能赋能磨粒几何学建模、磨粒可控制备与整形新技术、磨粒磨损和失效的表征方面对磨粒几何学建模领域的发展进行展望。 展开更多
关键词 磨粒几何学建模 游离磨料 固结磨料 磨粒可控制备 磨粒整形
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基于数控成形磨齿机的内斜齿轮齿向修形误差补偿研究
13
作者 张祥 苏建新 +2 位作者 杨宏斌 蒋闯 金明选 《机床与液压》 北大核心 2025年第16期58-63,共6页
成形磨削内斜齿轮在齿向修形过程存在齿面原理性加工误差。为进一步提高成形磨齿的齿面加工精度,建立加工运动误差模型,提出误差控制方法。基于数控成形磨齿机建立成形砂轮与内斜齿轮的空间啮合坐标系,求解成形砂轮与齿面接触方程和齿... 成形磨削内斜齿轮在齿向修形过程存在齿面原理性加工误差。为进一步提高成形磨齿的齿面加工精度,建立加工运动误差模型,提出误差控制方法。基于数控成形磨齿机建立成形砂轮与内斜齿轮的空间啮合坐标系,求解成形砂轮与齿面接触方程和齿向修形运动轨迹;分析多轴附加运动对齿廓斜率偏差的影响和砂轮安装角对修形齿面接触线的影响;建立齿面磨削误差模型,为了控制齿面误差,提出中和左、右两齿面误差的误差控制方法并编制成形磨削齿向精度补偿软件,计算齿向精度调整参数,对多轴附加运动量进行补偿,提高修形齿面的成形磨削精度。最后,进行修形内斜齿轮成形磨削试验。结果表明:利用开发的成形磨削齿向精度调整软件对齿面误差进行补偿,左、右两齿面齿向精度均达到6级,比调整前高,验证了齿向精度补偿的有效性。 展开更多
关键词 成形磨齿 内斜齿轮 齿向修形 多轴附加运动 齿向精度
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轴承沟道低粗糙度旋转磁场磁粒研磨研究
14
作者 王栋 任泊龙 +3 位作者 吕二阳 吕梦涵 陈磊 韩奥伟 《重庆理工大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第4期99-105,共7页
为降低轴承沟道的表面粗糙度,设计了一种可以生成旋转磁场的磁粒研磨装置,对轴承沟道进行光整加工。采用正交试验探究SiC粒度号、Fe粒度号、加工间隙及工件转速4个工艺参数对轴承沟道表面粗糙度的影响,得出最优工艺参数组合,对轴承沟道... 为降低轴承沟道的表面粗糙度,设计了一种可以生成旋转磁场的磁粒研磨装置,对轴承沟道进行光整加工。采用正交试验探究SiC粒度号、Fe粒度号、加工间隙及工件转速4个工艺参数对轴承沟道表面粗糙度的影响,得出最优工艺参数组合,对轴承沟道进行加工验证。结果表明:在SiC粒度号为400#、Fe粉粒度号为115#、加工间隙为0.5 mm、工件转速为1200 r/min的试验条件下,试样表面粗糙度S_(a)可达到0.056μm;SiC颗粒粒径对试样沟道表面粗糙度S_(a)影响最大,Fe颗粒粒径影响最小;最优工艺参数组合为:SiC粒度号为600#,Fe粉粒度号为120#,加工间隙为1 mm,工件转速为1200 r/min;以该工艺参数组合开展旋转磁场磁粒研磨试验,轴承沟道表面粗糙度S_(a)可降至0.044μm。 展开更多
关键词 旋转磁场 磁粒研磨 轴承沟道 表面粗糙度
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内啮合曲线构型齿轮成形磨削砂轮廓形设计及误差分析
15
作者 梁栋 郝宁达 +2 位作者 徐向阳 何泽银 陈永鹏 《机械设计》 北大核心 2025年第9期48-56,共9页
为进一步开展内啮合曲线构型齿轮的性能测试与实际应用,提出内啮合曲线构型齿轮成形磨削砂轮廓形设计方法。采用牛顿迭代法推导齿轮齿面成形磨削过程的接触条件式;分别建立磨削砂轮与小齿轮、内齿轮的空间坐标变换关系,通过对接触线的... 为进一步开展内啮合曲线构型齿轮的性能测试与实际应用,提出内啮合曲线构型齿轮成形磨削砂轮廓形设计方法。采用牛顿迭代法推导齿轮齿面成形磨削过程的接触条件式;分别建立磨削砂轮与小齿轮、内齿轮的空间坐标变换关系,通过对接触线的坐标关系求解得到砂轮的轴向廓形,基于实际加工情况讨论不同砂轮直径对砂轮廓形轴向宽度的影响;为提高砂轮设计加工的效率,基于MATLAB GUI模块编制成形磨削砂轮轴向廓形辅助设计软件,并通过改进的截线式算法对成形磨削仿真后的端面齿形进行误差分析,验证所设计砂轮廓形的正确性,相关结论为后续内啮合曲线构型齿轮的工程应用奠定理论基础。 展开更多
关键词 内啮合 曲线构型齿轮 砂轮廓形 成形磨削 误差分析
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基于正交试验法的内斜齿轮成形磨削工艺参数优化
16
作者 金明选 苏建新 +2 位作者 蒋闯 张祥 李明宇 《机床与液压》 北大核心 2025年第15期79-85,共7页
在内斜齿轮成形磨削过程中,工艺参数的选择至关重要。为优化内斜齿轮高效精密成形磨削工艺,探讨成形法磨齿与平面磨削的内在联系,研究数控成形内斜齿轮磨削机制,并推导出内斜齿轮成形磨齿的磨削力数学模型。在数控成形磨齿机上进行磨齿... 在内斜齿轮成形磨削过程中,工艺参数的选择至关重要。为优化内斜齿轮高效精密成形磨削工艺,探讨成形法磨齿与平面磨削的内在联系,研究数控成形内斜齿轮磨削机制,并推导出内斜齿轮成形磨齿的磨削力数学模型。在数控成形磨齿机上进行磨齿加工试验,验证磨削力数学模型的有效性。最后,通过三因素三水平正交试验的极差分析法,研究磨削工艺参数对磨削力的影响规律,同时分析不同磨削工艺参数对磨齿效率和表面质量的影响,确定了成形磨削的最佳工艺参数。结果表明:工艺参数对磨削力的影响程度由大到小依次为磨削深度、砂轮线速度、进给速度;粗磨阶段的最优组参数组合为磨削深度0.03 mm、进给速度6 m/min、砂轮线速度49.987 m/s,精磨阶段的最优参数组合为磨削深度0.01 mm、进给速度4 m/min、砂轮线速度49.987 m/s;使用优化后的磨削工艺参数对齿轮成型件进行检测,右齿面齿向形状偏差减小0.8μm,左齿面齿向形状偏差减小1.2μm,精度等级达到设计图纸要求,表明精磨阶段的磨削工艺参数优化方案合理有效。 展开更多
关键词 内斜齿轮 成形磨削 正交试验 工艺优化
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SLM增材制造弯管磨粒流抛光防过磨创新结构设计与试验研究
17
作者 王坤 李方祺 +2 位作者 吕伊凡 朱伟光 张松泽 《表面技术》 北大核心 2025年第6期162-172,共11页
目的 针对磨粒流抛光直角弯处因磨料惯性力梯度变化导致肘部流道外侧过磨问题,提出一种带有创新保护结构的弯管设计方法。方法 以不均匀增厚、条状凸起和半球凸起结构弯管为实验对象,通过数值模拟和磨粒流实验相结合的方法,研究3种创新... 目的 针对磨粒流抛光直角弯处因磨料惯性力梯度变化导致肘部流道外侧过磨问题,提出一种带有创新保护结构的弯管设计方法。方法 以不均匀增厚、条状凸起和半球凸起结构弯管为实验对象,通过数值模拟和磨粒流实验相结合的方法,研究3种创新结构设计弯管内表面在磨粒流光整工艺加工下各样点压力与流道形状对弯管肘部材料去除量的影响。结果 仿真和实验结果揭示了各结构弯管的压力变化趋势,以及去除量的分布特征。在10 MPa的加工压力和100次的循环加工次数下,不均匀增厚弯管在入口倒角处存在压力增大突变,所以在倒角处、弯管段去除量最大,比普通弯管增加了20.7%。2种凸起结构在弯管段外侧压力随凸起结构的阻滞作用加剧而突变增大,随形磨削导致外侧凸起结构处去除量变化波动加剧,相比普通弯管分别增加了67.2%和47.5%,内侧去除量相比普通弯管也显著提升,分别提升172%和151%。结论 不均匀增厚弯管可以显著减少肘部过磨,保持内壁表面连续均匀的梯度变化,而凸起结构导致去除量波动,虽然可以减少过磨但难以控制稳定的表面粗糙度,所以不均匀增厚弯管结构对肘部流道外侧过磨问题具有较好的工程应用价值。 展开更多
关键词 增材制造 磨粒流加工 弯管过磨 弯管结构设计 数值模拟 试验分析
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基于正交试验的毛刷抛光工艺参数优化
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作者 黄丽容 焦建良 +4 位作者 陈瀚 谭卓鹏 郭德均 钟志强 彭勇 《工具技术》 北大核心 2025年第2期8-13,共6页
硬质合金刀片加工铝合金工件时,前刀面易发生黏刀现象并形成积屑瘤,进而影响工件表面加工质量和刀具寿命。为改善该问题,采用毛刷抛光工艺对硬质合金刀片表面进行抛光处理来降低刀片表面粗糙度,提高刀片的表面质量。应用正交试验对硬质... 硬质合金刀片加工铝合金工件时,前刀面易发生黏刀现象并形成积屑瘤,进而影响工件表面加工质量和刀具寿命。为改善该问题,采用毛刷抛光工艺对硬质合金刀片表面进行抛光处理来降低刀片表面粗糙度,提高刀片的表面质量。应用正交试验对硬质合金刀片抛光参数进行优化,以轮刷转速、进给量、加工时长为主要参数,将刀片前刀面区域的面粗糙度和线粗糙度作为评价指标,通过极差分析来确定毛刷抛光的优化工艺参数。结果表明:抛光加工参数对面粗糙度和线粗糙度的影响主次顺序均为加工时长>轮刷转速>进给量,工艺参数的优化水平组合是加工时长为20 min、轮刷转速为200 r/min、进给量为2.5 mm。在该抛光参数组合下进行试验,刀片前刀面区域的面粗糙度和线粗糙度分别下降了55.2%和54.5%,刀片表面变得更加光滑平整,表面形貌得到显著改善。进一步建立了抛光参数与面粗糙度和线粗糙度的经验方程,为硬质合金刀片毛刷抛光提供经验判定依据。 展开更多
关键词 毛刷抛光 硬质合金刀片 粗糙度 参数优化
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基于响应曲面法和NSGA2的内斜齿轮成形磨削参数优化
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作者 金明选 苏建新 +1 位作者 张祥 李明宇 《机电工程》 北大核心 2025年第9期1649-1658,共10页
内斜齿轮是斜齿行星减速器的重要传动件,其表面质量直接影响减速器的运动精度和可靠性。为提升齿轮成形磨削加工的质量和效率,确定最佳成形磨削工艺参数,对内斜齿轮成形磨削过程中的磨削工艺参数进行了优化研究。首先,建立了磨齿温度场... 内斜齿轮是斜齿行星减速器的重要传动件,其表面质量直接影响减速器的运动精度和可靠性。为提升齿轮成形磨削加工的质量和效率,确定最佳成形磨削工艺参数,对内斜齿轮成形磨削过程中的磨削工艺参数进行了优化研究。首先,建立了磨齿温度场热量分配数学模型,并依据有限元仿真得到了磨削温度数据;然后,结合响应曲面法分析了成形磨削过程中不同工艺参数对磨削温度的影响,将磨削温度设成响应性能指标,建立了相应的响应回归模型;最后,以磨削温度、磨削效率和磨削质量为优化目标,利用第二代非支配排序遗传算法(NSGA2)进行了多目标工艺参数的优化,并进行了实验验证。研究结果表明:在湿磨工况下,磨削工艺参数对磨削温度的影响排序依次为a_(p)>v_(w)>v_(s);磨削温度与磨削深度、进给速度呈正相关,与砂轮线速度呈负相关;在保证成形磨削温度的前提下,磨削加工过程中使用优化后的最佳磨削工艺参数得到的粗磨阶段加工时间减少了50%,精磨阶段左右齿面偏差分别减少了46.7%和26.6%。由此证明了优化得到的最佳磨削工艺参数是合理有效的,对磨削过程中磨削参数的选择具有指导意义。 展开更多
关键词 齿轮传动 斜齿行星减速器 成形磨削 响应曲面法 第二代非支配排序遗传算法 磨削工艺参数优化 磨削温度
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EA4T车轴机器人磨抛工艺优化与轨迹规划研究
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作者 张峰 冯中立 +4 位作者 徐锋 张德明 曾祥瑞 马建伟 张石磊 《金刚石与磨料磨具工程》 北大核心 2025年第2期266-273,共8页
为突破动车组EA4T车轴人工磨抛时作业强度大、加工质量不稳定等困境,采用工业机器人智能磨抛系统研究EA4T钢试件的磨抛工艺,并提出EA4T车轴机器人磨抛轨迹离线编程方法。首先对EA4T钢试件进行机器人磨抛正交试验;然后采用熵值法对试验... 为突破动车组EA4T车轴人工磨抛时作业强度大、加工质量不稳定等困境,采用工业机器人智能磨抛系统研究EA4T钢试件的磨抛工艺,并提出EA4T车轴机器人磨抛轨迹离线编程方法。首先对EA4T钢试件进行机器人磨抛正交试验;然后采用熵值法对试验结果进行多目标工艺优化,得出最优磨抛工艺参数组合;最后采用离线编程方法规划EA4T车轴轴肩部位的磨抛轨迹,并将生成的加工程序导入机器人示教器进行磨抛轨迹试验验证。研究表明,优化后的磨抛工艺参数组合为磨头目数400#(筛网孔径为0.038 mm)、磨抛力15 N、进给速度50 mm/s、主轴转速750 r/min。采用该参数组合磨抛后,EA4T钢试件的表面粗糙度Ra为0.338μm、材料去除深度h为1.67μm,均符合指标要求。采用最优磨抛工艺参数配合机器人磨抛轨迹规划方法,能够快速精准完成EA4T车轴轴肩部位的磨抛作业,具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 EA4T车轴 机器人磨抛 工艺优化 磨抛轨迹 离线编程
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