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考虑刀具工件耦合特性的正交车铣稳定性分析
1
作者 王民 曾一波 +1 位作者 彭军 高鹏 《北京工业大学学报》 北大核心 2026年第2期158-165,174,共9页
考虑细长轴类零件工件时变动态特性及其与刀具动态特性耦合关系,建立正交车铣加工动力学模型,采用时域全离散方法分析正交车铣切削稳定性,建立考虑主轴转速、轴向切深和切削位置的三维稳定性叶瓣图。使用时域仿真的方法验证了三维稳定... 考虑细长轴类零件工件时变动态特性及其与刀具动态特性耦合关系,建立正交车铣加工动力学模型,采用时域全离散方法分析正交车铣切削稳定性,建立考虑主轴转速、轴向切深和切削位置的三维稳定性叶瓣图。使用时域仿真的方法验证了三维稳定性叶瓣图的准确性。为了优选铣削刀具以达到提高细长轴类零件正交车铣加工效率的目的,以铣削刀具刚度为优化目标。通过三维稳定性叶瓣图全局极限切深最大化,采用最大值最小值优化算法,得到最佳刀具刚度,为细长轴类零件正交车铣刀具优选提供理论依据。 展开更多
关键词 正交车铣 稳定性 细长轴 时变刚度 耦合特性 优选刀具
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基于增材制造的数字孪生研究进展
2
作者 杨伟东 蔡子行 +2 位作者 孟德状 代福增 朱东彬 《机械设计与研究》 北大核心 2026年第1期96-102,共7页
为提升增材制造过程的质量和可靠性,实时监测和仿真模拟已成为优化生产过程和确保质量的重要手段,数字孪生通过建立物理实体和虚拟模型之间的映射关系,能够实时反馈和预测系统状态,为增材制造过程提供了有力的支持。然而,当前数字孪生... 为提升增材制造过程的质量和可靠性,实时监测和仿真模拟已成为优化生产过程和确保质量的重要手段,数字孪生通过建立物理实体和虚拟模型之间的映射关系,能够实时反馈和预测系统状态,为增材制造过程提供了有力的支持。然而,当前数字孪生与增材制造结合的研究尚处于起步阶段,针对该领域的综合性研究文章仍然较为缺乏,亟需归纳增材制造领域中数字孪生技术的构建理论和实施方法。针对数字孪生技术在增材制造中的典型应用场景,通过分析近年来数字孪生与增材制造相结合的应用案例及实现目的,首先总结了数字孪生在增材制造过程中的关键使能技术,围绕多源异构数据的感知与融合、知识-数据混合驱动的多尺度建模和工艺知识的积累与优化三个方面展开讨论。其次阐述了主要的技术手段和实施工具,并探讨了它们在实现实时监控、过程控制、质量预测及优化中的具体方式。最后,从数据感知网络、跨尺度数据关联和自适应工艺优化三个方面,展望了数字孪生与增材制造深度融合的未来发展趋势。 展开更多
关键词 增材制造 数字孪生 数字制造 智能制造
原文传递
融合机制模型与LightGBM残差补偿的大行程数控铣床加工误差预测方法
3
作者 任重义 耿文博 《机床与液压》 北大核心 2026年第1期62-69,共8页
针对大行程数控铣床加工过程中运动链复杂及多种误差源耦合作用下传统机制模型预测精度不足的问题,提出一种融合机制模型与LightGBM残差补偿的大行程数控铣床加工误差预测方法。对大行程数控铣床的多源误差产生机制展开研究,建立几何运... 针对大行程数控铣床加工过程中运动链复杂及多种误差源耦合作用下传统机制模型预测精度不足的问题,提出一种融合机制模型与LightGBM残差补偿的大行程数控铣床加工误差预测方法。对大行程数控铣床的多源误差产生机制展开研究,建立几何运动误差、拼接误差、热变形误差模型。基于机床运动链结合多体系统理论与齐次坐标变换,建立大行程数控铣床多源误差综合模型,作为误差预测基础模型。针对机制模型预测存在的残差,通过引入集成学习策略,构建基于LightGBM的残差补偿模型用于补偿残差。结果表明:相较于传统机制模型,所提出的融合模型的平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)分别降低29.9%、36%;在与机制模型结合决策树、随机森林及支持向量机等方法的对比中,该融合模型在MAE、RMSE和决定系数(R^(2))上均表现最优,同时训练效率大幅提升,训练时间较对比方法分别减少52%、61%、63%。该融合方法有效结合了机制模型的物理解释性与LightGBM处理非线性关系的高效性,能够更精确地捕捉复杂误差波动,为大行程数控铣床实现高精度加工与实时误差补偿提供了可靠的技术途径。 展开更多
关键词 大行程数控铣床 多源误差分析 机制模型 集成学习 融合模型
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基于两阶段灰云模型的工件加工精度异常评估
4
作者 冉琰 律永新 《中国机械工程》 北大核心 2026年第2期383-389,共7页
针对工件加工精度异常程度难分析评定的问题,提出一种基于两阶段灰云模型的评价方法。提取工件精度偏差数据,从偏差的动态波动规律、异常数据的精准识别、异常程度的定量表征三个层面,建立工件加工精度异常评估体系。结合自回归差分移... 针对工件加工精度异常程度难分析评定的问题,提出一种基于两阶段灰云模型的评价方法。提取工件精度偏差数据,从偏差的动态波动规律、异常数据的精准识别、异常程度的定量表征三个层面,建立工件加工精度异常评估体系。结合自回归差分移动平均模型与统计过程控制方法检测异常数据,基于马尔科夫转移矩阵评估异常可信度。通过云模型改进的层次分析法与熵值法确定综合权重,构建两阶段正态灰云模型来评估各精度项。齿轮加工验证了所提方法的正确性和可行性。 展开更多
关键词 加工精度 云模型 工件 灰色系统理论
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变转速下数控机床主轴热误差预测模型研究
5
作者 王娟 吴珊 《自动化技术与应用》 2026年第4期53-57,共5页
为了构建一种适应变转速工况的数控机床主轴热误差高精度预测模型,根据研究需要,在数控机床主轴及相关部位布置9个温度传感器,并设计主轴转速分别为0、2000、4000、6000、8000 r/min的空转实验,在不同转速下采集9个温度测点和主轴热误... 为了构建一种适应变转速工况的数控机床主轴热误差高精度预测模型,根据研究需要,在数控机床主轴及相关部位布置9个温度传感器,并设计主轴转速分别为0、2000、4000、6000、8000 r/min的空转实验,在不同转速下采集9个温度测点和主轴热误差的实验数据,采用单因素多元方差分析、主成分分析、多元二项式回归等方法,构建数控机床主轴热误差的预测模型,并进行预测实践验证。结果表明,转速对热误差的影响是显著的,综合考虑测点温度、转速等因素构建热误差预测模型,才能使模型具有较强的适应性。从预测结果来看,所建模型较为可靠,可作为变转速下热误差的预测方法。 展开更多
关键词 热误差 主轴转速 单因素多元方差分析 主成分分析 多元二项式回归
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虚拟仿真与机器学习融合的数控切削实验教学
6
作者 彭翀 车众元 +2 位作者 胡辉 王基坤 王弛 《实验科学与技术》 2026年第2期42-49,64,共9页
该文面向“新工科”教育中数控切削仿真实验教学局限,提出融合虚拟仿真与机器学习的实验教学模式。基于VERICUT软件搭建实验环境,以三航领域典型零件——直升机动环为例,制定工艺参数、设计仿真切削实验。开发机器学习实验教学系统,引... 该文面向“新工科”教育中数控切削仿真实验教学局限,提出融合虚拟仿真与机器学习的实验教学模式。基于VERICUT软件搭建实验环境,以三航领域典型零件——直升机动环为例,制定工艺参数、设计仿真切削实验。开发机器学习实验教学系统,引入机器学习前沿方法,围绕动环加工方案及参数优化,构建过程数据与加工参数映射,探索实验方案改进,评估新方案的加工效率及质量提升。该文提出的实验教学、前沿方法、工程需求三者融合的新模式突破了传统数控仿真教学局限,深化了学生对切削过程的认知,培养其工程能力和跨学科思维,满足“新工科”教育人才培养要求。 展开更多
关键词 新工科教育 数控切削仿真 产教融合 机器学习 实验教学
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无机非金属脆性材料超声辅助磨削力学行为与磨削力解析建模研究进展 被引量：1
7
作者 张泽晨 刘纪新 +4 位作者 高巍 毛聪 刘新 宋学磊 李长河 《制造技术与机床》 北大核心 2026年第1期134-153,共20页
无机非金属脆性材料在电子信息、航空航天和新能源等领域应用广泛,对成品表面质量和尺寸精度有极高要求,实现高效低损伤磨削成为关键挑战。超声振动辅助磨削(ultrasonic vibration assisted grinding, UVAG)可有效降低磨削力,然而磨粒/... 无机非金属脆性材料在电子信息、航空航天和新能源等领域应用广泛,对成品表面质量和尺寸精度有极高要求,实现高效低损伤磨削成为关键挑战。超声振动辅助磨削(ultrasonic vibration assisted grinding, UVAG)可有效降低磨削力,然而磨粒/工件界面相互作用机制尚不明确。基于此,首先分析了压痕实验中材料特性和磨粒形貌对磨粒与脆性材料的相互作用规律,揭示了UVAG脆性材料的材料去除机制。其次,结合磨粒几何学、材料去除率(material removal rate,MRR)模型和塑-脆转变(ductile-brittle transition, DBT)模型分析了磨削力解析建模过程,并进行了磨削力模型误差对比和误差来源分析。进一步地,研究了超声振动对未变形切屑厚度、磨削力和有效磨粒数的影响规律。最后,展望了脆性材料磨削中损伤演变规律与力学行为量化关系的应用前景,以期为工业界提供理论指导与技术支持。 展开更多
关键词 磨削 超声振动 无机非金属脆性材料 力学行为 磨削力模型
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基于多算法优化BP神经网络的机床主轴振动监控方法
8
作者 孙文 郭磊磊 +2 位作者 曾威 席文奎 魏航信 《工具技术》 北大核心 2026年第1期102-109,共8页
针对机床主轴在切削过程及运行故障时产生较大振动,会导致加工产品质量下降和机床切削精度降低的问题,提出基于粒子群、遗传、模拟退火算法优化的BP神经网络机床主轴振动监控模型。阐述BP神经网络和3种优化算法模型的理论公式。基于解... 针对机床主轴在切削过程及运行故障时产生较大振动,会导致加工产品质量下降和机床切削精度降低的问题,提出基于粒子群、遗传、模拟退火算法优化的BP神经网络机床主轴振动监控模型。阐述BP神经网络和3种优化算法模型的理论公式。基于解算三轴振动传感器方法,将三轴振动传感器部署在机床主轴上,完成不同工况下机床主轴振动信号的采集。利用采集到的数据对BP神经网络进行训练和测试,并将统计学方法融入BP神经网络测试函数,提升监控模型的输出精度。结果表明,优化的监控模型训练初始误差降低40%~50%,训练时误差收敛速度高于未优化模型,其中粒子群算法能更好地提高BP神经网络的误差收敛速度。该研究结果为机床主轴振动监控和切削过程优化提供理论参考。 展开更多
关键词 机床主轴 BP神经网络 振动 传感器 监控
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考虑时频特性的点对点高速低振动运动规划方法研究
9
作者 许微微 黄晓勇 +3 位作者 郑红梅 陈科 陶涛 梅雪松 《西安交通大学学报》 北大核心 2026年第4期250-260,共11页
为了提升进给系统在高速点对点运动中的加工效率和定位精度,针对系统在高速运动过程中易受到运动指令的频谱激励而产生的显著振动问题,提出了一种考虑时频特性的运动规划方法,实现高速低振动的运动指令生成。该方法构建了基于时间的5次... 为了提升进给系统在高速点对点运动中的加工效率和定位精度,针对系统在高速运动过程中易受到运动指令的频谱激励而产生的显著振动问题,提出了一种考虑时频特性的运动规划方法,实现高速低振动的运动指令生成。该方法构建了基于时间的5次B样条表达的运动指令,将运动指令的时频特性融入到运动指令规划中。在此基础上,利用短时傅里叶变换推导了加速度运动指令在不同时间段内频谱分量的解析表达式,并结合系统的共振频段构建了运动指令频谱分量约束方程。通过建立考虑振动抑制的时间最优运动指令规划模型,并结合运动学约束和加速度指令的时频谱分量约束,生成高速低振动的运动指令。数值仿真表明,所提出的方法能够显著降低诱发系统共振的频谱分量幅值,改善运动过程中的动态特性。柔性悬臂梁进给系统的实验结果表明,与S形及非对称S形速度规划方法相比,即使存在建模扰动因素下,所提方法仍可实现使系统振动降低50%以上,同时总定位时间缩短超过40%。 展开更多
关键词 点对点运动指令 时频特性 短时傅里叶变换 振动抑制
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磨粒有序化砂轮磨削BK7光学玻璃亚表面损伤的试验研究
10
作者 毋亚琦 王蔚 +3 位作者 杨志波 郭强 罗晨旭 张钰奇 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期136-142,共7页
目的 探究优化后的磨粒有序排布金刚石砂轮对BK7光学玻璃亚表面损伤的影响,以裂纹最大深度作为评价指标,研究不同磨粒有序排布方式、不同磨粒粒度和不同单颗磨粒最大切厚对光学玻璃材料亚表面损伤深度的影响。方法 采用磨粒有序排布金... 目的 探究优化后的磨粒有序排布金刚石砂轮对BK7光学玻璃亚表面损伤的影响,以裂纹最大深度作为评价指标,研究不同磨粒有序排布方式、不同磨粒粒度和不同单颗磨粒最大切厚对光学玻璃材料亚表面损伤深度的影响。方法 采用磨粒有序排布金刚石砂轮对BK7光学玻璃进行磨削试验。首先,采用遗传算法对磨粒排布方式进行优化;其次,设置不同的砂轮转速、工作台进给速度和磨削深度,使用优化后的2种不同粒度(40/45目和120/140目)的砂轮在立式加工中心进行磨削试验,并对磨削过程进行测力分析。结果 通过遗传算法得出砂轮磨粒最优排布方式为轴向距离K=2 mm,磨粒周向间距f=0.3 mm,磨粒排布角度α=50°。实验结果表明,优化后的磨粒有序排布砂轮磨削光学玻璃产生的裂纹深度要小于其他排布方式的。亚表面损伤深度随着磨粒粒度的增大而降低,随着磨粒最大切厚的增加而加深。通过截面抛光法和扫描电子显微镜测量磨削后的BK7光学玻璃亚表面损伤情况,并利用Image-Pro Plus6.0软件计算测量后的亚表面损伤值。结论 采用合理优化后的磨粒有序排布方式可以明显降低BK7光学玻璃的亚表面损伤深度,这表明磨粒有序排布金刚石砂轮在提高光学玻璃磨削质量方面效果显著,对于光学元件的高效高质量磨削加工具有重要的实用价值。 展开更多
关键词 有序化排布 金刚石砂轮 BK7光学玻璃 裂纹深度 亚表面损伤
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超临界CO_(2)微量润滑加工技术及其应用研究进展
11
作者 汪喜 王军 +3 位作者 王成勇 李伟秋 郑李娟 颜炳姜 《机床与液压》 北大核心 2026年第4期68-82,共15页
综述超临界CO_(2)微量润滑加工技术的最新进展,揭示研究成果中的关键问题点。首先,系统分析超临界CO_(2)微量润滑加工技术原理、冷却机制、润滑机制;其次,基于不同的应用形式,总结各装置及关键核心部件的工作原理和技术特点;再次,从切... 综述超临界CO_(2)微量润滑加工技术的最新进展,揭示研究成果中的关键问题点。首先,系统分析超临界CO_(2)微量润滑加工技术原理、冷却机制、润滑机制;其次,基于不同的应用形式,总结各装置及关键核心部件的工作原理和技术特点;再次,从切削热、切削力、刀具磨损、表面质量等方面分析超临界CO_(2)微量润滑加工技术针对难加工材料切削的应用性能;然后,详细剖析超临界CO_(2)微量润滑加工技术应用问题(干冰团聚、温升影响冷却、润滑油溶解度小)产生的原理并归纳解决措施;最后,分析该技术的局限性和发展方向,为超临界CO_(2)微量润滑加工技术的进一步推广应用提供了技术支撑和参考。 展开更多
关键词 超临界CO_(2) 微量润滑 机制分析 切削性能 应用问题
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SiC_(f)/SiC复合材料纳秒激光烧蚀机理研究
12
作者 邸腾达 杨煜珩 +2 位作者 赵卿钰 吴东江 马广义 《表面技术》 北大核心 2026年第2期124-133,共10页
目的建立工艺参数与纳秒激光烧蚀SiC_(f)/SiC复合材料烧蚀槽尺寸及烧蚀槽形貌的映射关系,揭示不同工艺参数条件下的烧蚀机理,明确烧蚀过程的成分变化规律,为SiC_(f)/SiC复合材料的孔加工和槽加工提供理论指导和工艺基础。方法通过不同... 目的建立工艺参数与纳秒激光烧蚀SiC_(f)/SiC复合材料烧蚀槽尺寸及烧蚀槽形貌的映射关系,揭示不同工艺参数条件下的烧蚀机理,明确烧蚀过程的成分变化规律,为SiC_(f)/SiC复合材料的孔加工和槽加工提供理论指导和工艺基础。方法通过不同激光能量密度和扫描速度的纳秒激光对SiC_(f)/SiC复合材料进行烧蚀,采用扫描电子显微镜、激光共聚焦显微镜以及显微拉曼光谱仪对烧蚀槽形貌尺寸及物相组成进行分析,揭示纳秒激光烧蚀SiC_(f)/SiC复合材料的烧蚀机理。结果在选定工艺参数范围内,激光能量密度主要影响烧蚀宽度,扫描速度主要影响烧蚀深度,激光能量密度由1.78 J/cm^(2)提高到8.89 J/cm^(2),烧蚀宽度提高了10.06μm。扫描速度由800 mm/s降低到50 mm/s,烧蚀深度提高了76.12μm。结论纳秒激光烧蚀SiC_(f)/SiC复合材料的主要烧蚀产物是SiO_(2)。烧蚀槽内部由于氧分压较小,温度较高,SiC被动氧化会转变为活性氧化,生成SiO和CO等物质。此外,烧蚀过程中SiC会发生分解和蒸发,对材料中SiC的含量和结晶度造成影响。当材料吸收的单位时间激光能量输入较低时,SiC蒸发分解产生的气体反冲压力将熔融液滴抛离,在光斑附近形成半圆形溅射状。当材料吸收单位时间激光能量输入较大时,大部分熔融液滴无法离开烧蚀槽,在烧蚀槽内形成较厚的重铸层和块状堆积物。 展开更多
关键词 纳秒激光 SiC_(f)/SiC复合材料 形貌特征 去除机理
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风电齿轮传动系统轴心位移估计及公差分配方法
13
作者 王昱晨 周建星 +3 位作者 崔权维 费翔 李殿鹏 任国龙 《机床与液压》 北大核心 2026年第1期77-85,共9页
针对风电齿轮传动系统装配过程规划缺乏定量分析,导致装配成本高、部件偏心误差大的问题,提出一种对传动系统各部件轴心位移误差进行预测和公差分配的新方法。以某6 MW风电机组中的齿轮传动系统为研究对象,根据误差在装配过程中积累和... 针对风电齿轮传动系统装配过程规划缺乏定量分析,导致装配成本高、部件偏心误差大的问题,提出一种对传动系统各部件轴心位移误差进行预测和公差分配的新方法。以某6 MW风电机组中的齿轮传动系统为研究对象,根据误差在装配过程中积累和传播的顺序建立误差传递链。在考虑装配精度、零件加工总成本、当前装入零件误差的情况下,建立各部件轴心位移误差传递的状态空间模型,并结合卡尔曼滤波方法对最终装配步骤的误差进行估计。最后,根据部件加工成本与公差的关系,使用Fmincon函数对各部件轴心位移进行公差分配。结果表明:装配精度权重系数对误差控制影响显著,当权重q从0增至100时,一级太阳轮与行星轮的轴心位移差值从1.81×10^(-4) m锐减至1.20×10^(-6) m;公差分配后,系统部分零部件(如两级太阳轮)的加工精度等级从5级放宽至6级,降低了加工成本;动力学仿真显示,公差分配后系统各啮合单元(除二级行星轮与齿圈外)的最大动态啮合力和均值均有所减小,系统传动平稳性未下降反而有所提升。该融合状态空间模型与优化算法的公差分配方法,能在保证系统装配精度与动力学性能的前提下,有效降低加工成本,为风电齿轮箱的精密装配提供了定量分析与优化工具。 展开更多
关键词 风电齿轮传动系统 轴心位移估计 公差分配 状态空间模型
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3D打印机运动系统频域模型及其在成型精度改进中应用
14
作者 商海 陶良松 +1 位作者 陈家新 杨向萍 《东华大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期213-222,共10页
针对时域模型在3D打印机运动系统成型精度影响分析时存在使用不便捷、运算效率低的问题,提出基于频域模型的3D打印成型精度分析方法。以永磁同步电机矢量系统频域模型的理论建模为基础,通过分析比较步进电机伺服控制系统与其异同,应用... 针对时域模型在3D打印机运动系统成型精度影响分析时存在使用不便捷、运算效率低的问题,提出基于频域模型的3D打印成型精度分析方法。以永磁同步电机矢量系统频域模型的理论建模为基础,通过分析比较步进电机伺服控制系统与其异同,应用内模控制理论给出了统一的通用频域模型。对比分析典型加减速信号激励下两种模型的输出响应,在频域模型获得验证的基础上,结合3D打印机机电伺服系统结构,构建了3D打印机运动系统的通用频域模型。为提高3D打印机的成型精度,通过频域模型定量预测目标实体的打印形状失真情况,为模型文件或G代码指令的定制化补偿提供指导,进而提出了基于频域模型的反馈补偿技术,消除了多轴协同运动中因伺服系统特性差异引起的固有系统误差。经过打印试验验证,样品成型精度由±0.2 mm提高至±0.02 mm,充分发挥了系统硬件的精度潜力。 展开更多
关键词 3D打印机 运动控制 频域模型 成型精度
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3C产品钛合金结构件高速铣削刀具研究
15
作者 师润平 吴交 《工具技术》 北大核心 2026年第2期111-119,共9页
为解决小功率加工中心对加工效率的制约,3C产品钛合金结构件加工需要满足“大转速、小进给”加工条件的小规格高速铣刀。在利用有限元软件对螺旋角、前角、后角进行仿真优化的基础上,制备硬质合金四刃立铣刀样刀,通过高速铣削Ti6Al4V的... 为解决小功率加工中心对加工效率的制约,3C产品钛合金结构件加工需要满足“大转速、小进给”加工条件的小规格高速铣刀。在利用有限元软件对螺旋角、前角、后角进行仿真优化的基础上,制备硬质合金四刃立铣刀样刀,通过高速铣削Ti6Al4V的单因素实验优选刀具的螺旋槽型、齿距角和材质,并对仿真优化得到的不同前后角组合方案进行寿命对比实验,得出最优刀具几何参数组合和优选的材质。与国外铣刀的相同切削条件对比实验表明,采用优化几何参数和优选材质的铣刀能够满足100 m·min^(-1)以上的切削速度,性能与进口刀具相当。 展开更多
关键词 钛合金 高速铣刀 几何参数优化 刀具材料 耐用度
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能场辅助超精密金刚石切削技术的研究进展(特邀)
16
作者 邢胤天 叶惠思 杜雪 《红外与激光工程》 北大核心 2026年第2期1-19,共19页
超精密金刚石切削技术凭借其高自由度、高效率和高精度的加工特点,被广泛应用于光学、半导体、医疗及航空航天等领域核心器件的制造。然而,随着新型高性能材料的不断涌现与加工精度要求的日益提升,传统超精密金刚石切削技术已难以满足... 超精密金刚石切削技术凭借其高自由度、高效率和高精度的加工特点,被广泛应用于光学、半导体、医疗及航空航天等领域核心器件的制造。然而,随着新型高性能材料的不断涌现与加工精度要求的日益提升,传统超精密金刚石切削技术已难以满足当前的发展需求。为此,融合激光、超声振动、磁场等能量场的复合加工技术逐渐兴起,为实现难加工材料的超精密制造提供了新途径。文中系统地梳理了不同能场辅助下超精密金刚石切削技术的加工机理与应用领域,结合最新研究进展,分析了当前面临的技术挑战,并展望了未来的研究方向。旨在为相关领域的研究人员提供有价值的参考,进一步促进超精密加工技术的发展。 展开更多
关键词 能场辅助超精密切削技术 材料移除机制 难加工材料 研究进展 应用前景
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齿面精确匹配驱动的螺旋锥齿轮齿顶圆角精密加工方法
17
作者 廖祥贵 何海雨 +3 位作者 周元生 吕懿恒 颜玉涛 唐进元 《制造技术与机床》 北大核心 2026年第2期18-25,共8页
螺旋锥齿轮是机械传动中的关键零件,其齿顶圆角加工是必不可少的工艺。然而,在机测量坐标系建立不准确以及理论齿面的加工路径难以匹配实际齿面的问题,进而影响了齿顶圆角的加工精度,因此提出一种齿面精确匹配驱动的螺旋锥齿轮齿顶圆角... 螺旋锥齿轮是机械传动中的关键零件,其齿顶圆角加工是必不可少的工艺。然而,在机测量坐标系建立不准确以及理论齿面的加工路径难以匹配实际齿面的问题,进而影响了齿顶圆角的加工精度,因此提出一种齿面精确匹配驱动的螺旋锥齿轮齿顶圆角精密加工方法。首先,采用迭代法精确建立螺旋锥齿轮的在机测量坐标系;其次,校正测量模型以避免测量干涉;再次,对理论齿面与实际齿面位置进行精确匹配;最后,进行齿顶圆角加工实验。实验结果表明,在加工外径为200 mm的螺旋锥齿轮的0.5 mm齿顶圆角时,文章提出的方法较常规方法提升了96μm。 展开更多
关键词 螺旋锥齿轮 在机测量 倒圆角 齿面匹配 测量坐标系
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双摇篮五轴机床位置无关几何误差辨识
18
作者 赵烨炜 孙豪 +2 位作者 陈绪兵 付中涛 朱泽润 《武汉工程大学学报》 2026年第1期95-102,共8页
装配误差是位置无关几何误差的主要来源,是影响五轴数控机床加工精度的重要因素,而最小完备误差项分析和位置无关几何误差精确辨识仍然面临巨大挑战。针对以上问题,本文提出一种位置无关几何误差辨识模型,该模型基于齐次坐标变换矩阵,... 装配误差是位置无关几何误差的主要来源,是影响五轴数控机床加工精度的重要因素,而最小完备误差项分析和位置无关几何误差精确辨识仍然面临巨大挑战。针对以上问题,本文提出一种位置无关几何误差辨识模型,该模型基于齐次坐标变换矩阵,结合微分运动学原理,建立了机床各部件的局部装配误差与末端轮廓误差之间的映射模型;进一步根据相邻坐标系位置全局误差与局部误差的映射关系,构建全局坐标系和局部坐标系的误差映射模型。针对冗余误差项影响的误差辨识精度问题,提出全局误差映射雅可比矩阵分析的方法,将42项局部误差参数优化转换为17项最小完备全局误差参数,确保误差辨识的完整性与非冗余性,相关结果与ISO 230-1:2012标准分析获得的位置无关几何误差项保持一致。在仿真验证方面,构建虚拟五轴机床模型,采用球杆仪仿真测试方案,设置测量系统误差为0.1μm,对机床各部件装配误差进行辨识;验证结果显示,位置误差辨识精确度达0.992 9,姿态误差辨识精确度达0.954 9,证实了模型的有效性,为机床精度提升与误差补偿提供了科学依据。 展开更多
关键词 位置无关几何误差 轮廓误差 参数辨识 微分运动学 五轴数控机床 雅可比矩阵
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水轮发电机座环端面在位移动式加工机器人及应用研究
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作者 平少栋 成传诗 +3 位作者 黄奎 陆磊丰 赵洪深 吴晅 《机床与液压》 北大核心 2026年第5期79-84,共6页
针对传统人工加工、专用支架等座环检修方法效率低、危险程度高、成本高等问题,提出一种水轮发电机座环端面在位移动式加工机器人。该机器人集成了“测-铣”一体复用检测加工、在位移动式磁吸快速铣削加工以及“宏-微”全局统一位置引... 针对传统人工加工、专用支架等座环检修方法效率低、危险程度高、成本高等问题,提出一种水轮发电机座环端面在位移动式加工机器人。该机器人集成了“测-铣”一体复用检测加工、在位移动式磁吸快速铣削加工以及“宏-微”全局统一位置引导定位等关键技术,融合移动平台、三轴铣削平台与自稳调平平台,并在实验室环境开展实际应用,验证了该方案的可行性与实际应用价值。实验结果表明:该机器人能够将座环平面度误差从0.4083 mm降低至0.1342 mm,满足安装标准(不大于0.3 mm);相较传统人工检修方式,加工效率提升约35%,且无需大型固定工装,显著降低检修难度,验证了该方案的工程可行性。该在位移动式加工机器人可进一步推广至顶盖法兰、大型平面构件等检修场景,为水轮发电机超大部件现场加工与维护提供了一种通用化解决方案。 展开更多
关键词 水轮发电机 座环端面 移动式加工机器人 在位加工 平面度
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面齿轮齿面微织构超声振动辅助车削方法及其动力学分析
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作者 王四宝 王浩 +5 位作者 王治 董建鹏 张璐 肖雨亮 轩懿爽 杨波 《制造技术与机床》 北大核心 2026年第2期39-44,共6页
针对超声振动参数与路径参数耦合作用下刀尖轨迹变化规律不明、齿面织构化对面齿轮动力学性能影响机制有待阐明等难题,通过分析单个椭圆振动周期内刀尖-工件间的相对位置关系,确定了切削方向最小残留高度约束条件,并为了保证刀尖-工件... 针对超声振动参数与路径参数耦合作用下刀尖轨迹变化规律不明、齿面织构化对面齿轮动力学性能影响机制有待阐明等难题,通过分析单个椭圆振动周期内刀尖-工件间的相对位置关系,确定了切削方向最小残留高度约束条件,并为了保证刀尖-工件正常分离,提出了一种刀触点分布规律调控方法。同时,通过对面齿轮齿面有载接触分析确定了微织构增设范围,利用有限元方法计算并对比分析了齿面微织构对面齿轮副时变啮合刚度的影响,构建了考虑微织构的面齿轮动力学模型,得到了微织构面齿轮振动响应。 展开更多
关键词 微织构加工 超声振动辅助 刀尖轨迹 时变啮合刚度 动力学分析
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