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陶瓷基复合材料超声振动辅助加工技术研究现状 被引量:9
1
作者 韩蕾 史振宇 +3 位作者 袭建人 杨晓涛 张成鹏 王继来 《工具技术》 北大核心 2024年第3期3-20,共18页
陶瓷基复合材料具有高硬度、高强度、高耐磨性和耐腐蚀性等一系列优点,在航空航天、特种防护等领域具有极大的应用前景,同时陶瓷基复合材料的高精度高效率加工依靠传统机械生产方式难以实现。超声振动辅助加工技术在陶瓷基复合材料的深... 陶瓷基复合材料具有高硬度、高强度、高耐磨性和耐腐蚀性等一系列优点,在航空航天、特种防护等领域具有极大的应用前景,同时陶瓷基复合材料的高精度高效率加工依靠传统机械生产方式难以实现。超声振动辅助加工技术在陶瓷基复合材料的深小孔、薄壁和复杂型面加工等领域应用日益广泛,并形成了特有的行业体系,是精密、超精密制造领域发展的重要方向。针对近年来陶瓷基复合材料的超声振动辅助加工技术的发展状况,概述了陶瓷基复合材料和超声振动系统的研究现状,系统介绍了陶瓷基复合材料加工领域超声振动辅助磨削、钻削以及旋转超声加工和微细超声加工的应用和研究现状,并对超声振动辅助加工技术的应用趋势进行了总结和展望。 展开更多
关键词 超声振动加工 陶瓷基复合材料 超声振动系统 超声振动辅助磨削 旋转超声加工
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有限元技术在航空薄壁件立铣变形分析中的应用 被引量:25
2
作者 武凯 何宁 +4 位作者 姜澄宇 何磊 张平 龚会民 陈雪梅 《应用科学学报》 CAS CSCD 2003年第1期68-71,共4页
提出了研究薄壁件加工精度的系统方案,并运用ANSYS5.7有限元分析软件,结合受力模型,对薄壁件加 工变形进行了分析计算,结果与实际加工情况相符.
关键词 有限元技术 航空薄壁件 立铣 加工精度 切削力 铣削加工 加工变形 受力模型
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薄壁叶片精密加工装夹方案设计与优化 被引量:9
3
作者 李继博 张定华 +1 位作者 吴宝海 刘维伟 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1341-1344,1349,共5页
针对航空发动机薄壁叶片刚性弱、加工工艺性差、加工过程中易发生弹性变形等问题,提出了无预载荷、有轴向拉压载荷的装夹方案,分析了3种装夹方案中的弯曲和扭转变形,建立了叶片的弯扭组合变形数学模型。通过对叶片弯扭组合变形数学模型... 针对航空发动机薄壁叶片刚性弱、加工工艺性差、加工过程中易发生弹性变形等问题,提出了无预载荷、有轴向拉压载荷的装夹方案,分析了3种装夹方案中的弯曲和扭转变形,建立了叶片的弯扭组合变形数学模型。通过对叶片弯扭组合变形数学模型的分析,得出了3种装夹方案下叶片几何尺寸与叶片加工变形位置的关系,以及拉压载荷对叶片加工变形的影响规律。 展开更多
关键词 薄壁叶片 装夹方案 预载荷 弹性变形
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毛坯开槽方式中零件加工变形的演变机理与控制方法 被引量:4
4
作者 王华敏 陶江 +3 位作者 秦国华 林锋 吴铁军 郑许 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期233-247,共15页
广泛用作飞机薄壁整体结构件毛坯的铝合金厚板,在制造过程中出现的塑性变形不均匀性将导致残余应力的产生。高速铣削过程中残余应力的释放将引起飞机薄壁整体结构件的加工变形,这严重影响加工质量。因此,建立了毛坯释放变形后零件铣削... 广泛用作飞机薄壁整体结构件毛坯的铝合金厚板,在制造过程中出现的塑性变形不均匀性将导致残余应力的产生。高速铣削过程中残余应力的释放将引起飞机薄壁整体结构件的加工变形,这严重影响加工质量。因此,建立了毛坯释放变形后零件铣削的有限元仿真方法,挠度解析法的计算结果和实验测量的数据均验证了有限元仿真值无论是在趋势上还是变形量上均高度吻合。利用有限元方法揭示了开槽方式对毛坯释放变形的影响规律,分析了零件加工变形与毛坯释放变形之间的关系。结果表明:毛坯释放多大变形量,零件就能减小多大的变形量。在建立毛坯释放变形预测模型的基础上,提出了开槽方式的遗传算法优化方法,随机测试集表明神经网络的预测精度高达95%左右,而三框件在最佳开槽方式下能减小34.5%的变形。 展开更多
关键词 飞机薄壁整体结构件 铝合金厚板 残余应力 开槽法 毛坯释放变形
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基于定位器的飞机大部件调姿系统静刚度 被引量:6
5
作者 郭志敏 蒋君侠 柯映林 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期2077-2082,共6页
针对飞机数字化装配系统应具有良好姿态保持特性的要求,以典型的基于4个三坐标定位器支撑的飞机大部件位姿调整系统为研究对象,分析大部件在外力作用下,力与位姿变化之间的关系,建立系统的静刚度和单向刚度模型,有利于分析和评价系统的... 针对飞机数字化装配系统应具有良好姿态保持特性的要求,以典型的基于4个三坐标定位器支撑的飞机大部件位姿调整系统为研究对象,分析大部件在外力作用下,力与位姿变化之间的关系,建立系统的静刚度和单向刚度模型,有利于分析和评价系统的姿态保持特性.分析静刚度对系统精加工误差的影响,并得出系统设计过程中在考虑刚度要求时需要遵循的原则.采用有限元软件对模拟机身样件处于目标位姿时系统的静刚度进行计算,并与解析模型计算结果进行对比分析.结果表明,有限元法与解析法计算得到的系统静刚度基本相同,从而验证了解析模型的正确性. 展开更多
关键词 三坐标定位器 飞机大部件 静刚度 单向静刚度 精加工 姿态保持
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飞机整体结构件加工变形的初始残余应力-初始几何误差耦合影响与控制 被引量:6
6
作者 林锋 姚婉 +2 位作者 秦国华 叶海潮 陶江 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期2731-2742,共12页
随着高速铣削中材料的去除,毛坯初始残余应力的释放必将引起飞机整体结构件的加工变形。分析具有初始几何误差的毛坯初始残余应力释放造成的加工变形是控制加工质量的核心,对于实现加工过程的精密化至关重要。建立加工变形的力学模型及... 随着高速铣削中材料的去除,毛坯初始残余应力的释放必将引起飞机整体结构件的加工变形。分析具有初始几何误差的毛坯初始残余应力释放造成的加工变形是控制加工质量的核心,对于实现加工过程的精密化至关重要。建立加工变形的力学模型及其相应的有限元方法,揭示毛坯初始几何误差对零件变形的影响规律。以最小变形为目标建立加工位置的优化模型,根据相邻两个加工位置的增量不超出阈值这一条件,提出优化模型的步长递减算法。计算结果表明:无论变形趋势还是幅值,三框整体结构件加工变形的模型计算值、有限元仿真值与试验结果均非常吻合;毛坯有初始几何误差与无初始几何误差两种情况下,三框整体结构件的最佳加工位置分别为22.7543 mm和23.265 mm,相应的零件变形值分别为-0.006 mm和-0.007 mm;毛坯无初始几何误差时,零件在位置22.7543 mm处的变形为0.043 mm;毛坯有初始几何误差时,零件在位置23.265 mm处的变形则为-0.144 mm;所得结果进一步验证了毛坯初始几何误差对零件变形具有极大影响。 展开更多
关键词 飞机整体结构件 初始残余应力 初始几何误差 加工变形 加工位置 步长递减算法
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三坐标测量机动态精度影响因素 被引量:5
7
作者 陈宝刚 李光珂 +1 位作者 程文涛 赵静 《黑龙江科技学院学报》 CAS 2007年第1期62-66,共5页
以静态测量方式为主的三坐标测量机已不能满足高速测量的要求。在分析动态误差对测量精度的影响基础上,对三轴空间位置、测头运行参数、测量速度分别进行了定量数据采集和比较分析。结果表明:各个动态误差因素之间不独立,共同影响测量... 以静态测量方式为主的三坐标测量机已不能满足高速测量的要求。在分析动态误差对测量精度的影响基础上,对三轴空间位置、测头运行参数、测量速度分别进行了定量数据采集和比较分析。结果表明:各个动态误差因素之间不独立,共同影响测量机的测量精度。有针对性地提出了减少动态误差的途径,为高速测量机的设计和使用提供了参考依据。 展开更多
关键词 三坐标测量机 动态误差 高速测量 动态精度 空间相关性
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基于LabVIEW的车床动态刚度测量系统研究 被引量:7
8
作者 王时英 吕明 轧刚 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2007年第4期329-332,共4页
针对虚拟仪器技术在组建测试系统上的巨大优势,研究了基于虚拟仪器技术实现车床动态刚度在线自动测试的方法,推导了车床动态刚度在线测试的理论公式,阐述了基于虚拟仪器技术的车床动态刚度测试系统的硬件组成,以及利用LabVIEW软件开发... 针对虚拟仪器技术在组建测试系统上的巨大优势,研究了基于虚拟仪器技术实现车床动态刚度在线自动测试的方法,推导了车床动态刚度在线测试的理论公式,阐述了基于虚拟仪器技术的车床动态刚度测试系统的硬件组成,以及利用LabVIEW软件开发平台实现了该系统的具体方法。利用该系统绘出车床动态刚度曲线,直观展现了车床的不同部位的刚度,为车床加工精度的研究提供了数据。 展开更多
关键词 虚拟仪器 LABVIEW 车床刚度 数据采集
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端铣加工表面误差预报模型 被引量:2
9
作者 张发平 孙厚芳 程光耀 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期31-34,39,共5页
通过对工艺系统的受力分析,考虑整个工艺系统的受力变形对表面加工误差的影响,提出了端铣加工表面误差的静态预报模型.该模型可以对复杂表面形状零件的端铣加工表面误差进行预报.针对通用有限元程序计算耗时较长的特点,设计了一种适用... 通过对工艺系统的受力分析,考虑整个工艺系统的受力变形对表面加工误差的影响,提出了端铣加工表面误差的静态预报模型.该模型可以对复杂表面形状零件的端铣加工表面误差进行预报.针对通用有限元程序计算耗时较长的特点,设计了一种适用于本系统的有限元计算新方法,缩短了计算时间.同时开发了端铣加工表面误差预报的软件,可应用于CAD/CAM/CAE软件包.经实验验证,该模型预报结果和实测值有很好的一致性. 展开更多
关键词 端铣 表面误差 预报模型 有限元分析 工艺系统变形
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计算机辅助加工工件变形分析方法 被引量:2
10
作者 刘佳 卢晓煜 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期687-690,共4页
为达到迅速、准确、合理地确定切削加工工艺参数的目的,将有限元方法和人工神经网络运用于计算机辅助加工工件变形分析中,通过合理的系统设计,实现了对工件切削加工变形量的准确预报和对加工参数的正确优化.实际生产证明,采用本方法优... 为达到迅速、准确、合理地确定切削加工工艺参数的目的,将有限元方法和人工神经网络运用于计算机辅助加工工件变形分析中,通过合理的系统设计,实现了对工件切削加工变形量的准确预报和对加工参数的正确优化.实际生产证明,采用本方法优化确定加工参数,达到了预期的目标,有效地降低生产成本,提高了生产率. 展开更多
关键词 工件变形 分析方法 计算机辅助加工 有限元分析 神经网络 切削加工 变形量
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基于ANSYS的变截面细长轴电解磨削加工研究 被引量:1
11
作者 刘勇 李发智 +1 位作者 苟刚 王宇 《西华大学学报(自然科学版)》 CAS 2014年第5期75-79,共5页
为减小变截面细长轴类零件电解磨削中的弯曲变形,用可变载荷随动电极来支撑加工中的工件,并利用ANSYS软件对典型变截面细长轴顶头零件进行电解磨削加工的有限元仿真研究,对使用普通随动电极和可变载荷随动电极的工件变形规律和应力变化... 为减小变截面细长轴类零件电解磨削中的弯曲变形,用可变载荷随动电极来支撑加工中的工件,并利用ANSYS软件对典型变截面细长轴顶头零件进行电解磨削加工的有限元仿真研究,对使用普通随动电极和可变载荷随动电极的工件变形规律和应力变化情况作了对比分析。其结果表明,可变载荷随动电极将工件最大弯曲变形从27.9μm降到9.8μm,最小弯曲变形从19.5μm降到6.7μm,极大地减少了工件加工中的变形量。通过加工实验验证结果表明,可变载荷随动电极能减少工件加工时的弯曲变形,有效提高工件的加工精度。 展开更多
关键词 变截面细长轴 列表曲线 电解磨削 有限元 ANSYS
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机床爬行的仿真研究及控制措施 被引量:6
12
作者 白国长 任天平 《机床与液压》 北大核心 2005年第4期32-35,共4页
通过理论分析和数字仿真说明机床爬行的机理和原因, 并针对各种原因全面介绍了国内外相应的防止方法和具体措施。
关键词 机床爬行 仿真分析
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船用曲轴精加工装夹方法研究与应用 被引量:1
13
作者 曹守启 赵洋 +1 位作者 朱雅雯 付淑漫 《机床与液压》 北大核心 2014年第20期28-30,共3页
对于船用发动机,曲轴的质量直接影响其整体寿命。在大型半组合式船用曲轴的加工过程中,作为最终工序的整体精加工又是决定最终质量的关键。基于有限元技术,分析了传统装夹定位方法带来的定位刚性差的原因所在;同时结合曲轴自身特点,设... 对于船用发动机,曲轴的质量直接影响其整体寿命。在大型半组合式船用曲轴的加工过程中,作为最终工序的整体精加工又是决定最终质量的关键。基于有限元技术,分析了传统装夹定位方法带来的定位刚性差的原因所在;同时结合曲轴自身特点,设计了一种新型定位与装夹方式,为大型、偏心、轴类零件精加工提供理论与方法支持。 展开更多
关键词 船用曲轴 精加工 装夹
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高速数控加工中航空结构件弹性变形模型的研究 被引量:3
14
作者 白绍鹏 张以都 康艳祥 《新技术新工艺》 2006年第4期65-67,共3页
为了建立简化高效的数学模型,本文对高速加工中的航空结构件进行了简化,并且运用MSC.Patran提供的二次开发工具PCL,编写了自定义的用户界面。对简化后的模型(几何尺寸变化、构型变化)进行了大量仿真,最后通过回归的方法建立了可供切削... 为了建立简化高效的数学模型,本文对高速加工中的航空结构件进行了简化,并且运用MSC.Patran提供的二次开发工具PCL,编写了自定义的用户界面。对简化后的模型(几何尺寸变化、构型变化)进行了大量仿真,最后通过回归的方法建立了可供切削参数优化程序使用的弹性变形模型。 展开更多
关键词 PCL语言 二次开发 CAE仿真 航空结构件
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近净成形叶片加工变形控制技术研究
15
作者 黄瀚川 郝清龙 +1 位作者 何志强 许云 《工具技术》 北大核心 2024年第11期94-98,共5页
基于反向分段加工变形控制方法对传统正向加工和反向分段加工的毛坯余量进行研究。针对近净成形叶片的加工余量小、加工易变形等问题以及高加工精度的需求提出了正反向综合切削的变形控制策略。基于正反向加工工艺对某航发铸造叶片进行... 基于反向分段加工变形控制方法对传统正向加工和反向分段加工的毛坯余量进行研究。针对近净成形叶片的加工余量小、加工易变形等问题以及高加工精度的需求提出了正反向综合切削的变形控制策略。基于正反向加工工艺对某航发铸造叶片进行磨削加工试验。结果表明,正反向加工工艺能够实现小余量叶片的高精度加工,在近净成形叶片加工中具有一定的优势。 展开更多
关键词 近净成形叶片 加工变形控制 反向分段加工 正反向加工工艺
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端铣加工面尺寸误差预测 被引量:1
16
作者 刘守法 周兆峰 吴松林 《机床与液压》 北大核心 2015年第7期89-91,共3页
为了精确预测端铣加工面尺寸误差,利用铣削动态力卷积模型,引入表面生成窗概念,并考虑到工件与刀具的变形误差、机床空间误差与刀具偏摆的影响,建立了加工面尺寸误差预测模型。通过在铣床上进行实验,验证了该模型能够正确预测工件尺寸... 为了精确预测端铣加工面尺寸误差,利用铣削动态力卷积模型,引入表面生成窗概念,并考虑到工件与刀具的变形误差、机床空间误差与刀具偏摆的影响,建立了加工面尺寸误差预测模型。通过在铣床上进行实验,验证了该模型能够正确预测工件尺寸误差及其分布范围,且在铣刀轴向切深、主轴转速和进给速度一定的情况下,增加径向切深不会对工件尺寸误差产生显著影响。 展开更多
关键词 铣削动态力 机床空间误差 刀具偏摆 尺寸误差预测
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φ0.05mm深孔钻削有限元分析及工艺研究 被引量:1
17
作者 李兆光 张人佶 +2 位作者 王至尧 彭俊斌 徐道春 《新技术新工艺》 2010年第9期55-58,共4页
微细钻头用于加工铝合金上直径小于0.1 mm、深径比10的小孔,钻头的主要破坏形式为根部折断和端部崩刃。针对刃具根部折断,本文分析了钻孔偏心及交变载荷产生的机理,使用Ansys仿真钻头偏心与抗弯强度关系,取钻头使用安全系数3~5时,计算... 微细钻头用于加工铝合金上直径小于0.1 mm、深径比10的小孔,钻头的主要破坏形式为根部折断和端部崩刃。针对刃具根部折断,本文分析了钻孔偏心及交变载荷产生的机理,使用Ansys仿真钻头偏心与抗弯强度关系,取钻头使用安全系数3~5时,计算得出钻头允许偏心位移4.47~8.16μm。三维钻削与二维切削转化力学模型分析表明,刃口端部为切削受力强度薄弱点,要满足安全系数3~5,则每转进给量要小于0.155μm。切削试验表明,采用主轴转速25 000 r/min、进给量0.5 mm/min,可实现0.05 mm硬质合金钻头连续加工30个深径比为10的微孔,孔径尺寸精度±5μm。 展开更多
关键词 微孔 切削参数 力学模型 有限元分析 刀具寿命
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超声振动切削薄壁镜筒零件的研究 被引量:10
18
作者 陈斌 徐可伟 朱训生 《机械工程师》 2001年第1期40-42,共3页
作者将超声振动引入薄壁镜筒零件车削中以减少零件变形,并开发出了适用于振动切削系统的 刀尖高度调节机构,最后给出了超声切削和普通切削的对比数据。证明超声切削确实能有效提高 薄壁零件的加工质量。
关键词 薄壁镜筒 超声振动切削 刀尖微调机构
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薄壁盒形件真空吸附装夹变形的计算方法研究 被引量:3
19
作者 李勇 江磊 +2 位作者 马术文 刘蕾 陈雪梅 《机械制造与自动化》 2018年第3期49-52,62,共5页
为了较为准确地预测薄壁盒形件的装夹变形量,研究了不同误差形式下薄壁盒形件的真空吸附装夹变形趋势,设计了装夹变形数值求解和有限元仿真求解的具体流程,形成了比较完整的薄壁盒形件真空吸附装夹变形求解算法,通过实例验证了本方法的... 为了较为准确地预测薄壁盒形件的装夹变形量,研究了不同误差形式下薄壁盒形件的真空吸附装夹变形趋势,设计了装夹变形数值求解和有限元仿真求解的具体流程,形成了比较完整的薄壁盒形件真空吸附装夹变形求解算法,通过实例验证了本方法的有效性,并为盒形类零件的装夹变形分析提供理论支持,为装夹误差控制及夹具设计提供参考。 展开更多
关键词 盒形件 装夹变形 真空吸附 有限元仿真
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航空薄壁框类零件铣削加工表面质量研究 被引量:1
20
作者 李初晔 孙彩霞 王增新 《陕西科技大学学报(自然科学版)》 2012年第3期88-93,101,共7页
刀具-薄壁深腔框类零件是一个弱刚性系统,在铣削力作用下,刀具及框类零件的薄壁结构发生挠曲,出现欠切与过切,从而使加工厚度产生偏差,严重影响工件加工精度和表面质量.首先介绍铣削力的计算方法,在此基础上研究刀具弯曲、壁板挠曲对加... 刀具-薄壁深腔框类零件是一个弱刚性系统,在铣削力作用下,刀具及框类零件的薄壁结构发生挠曲,出现欠切与过切,从而使加工厚度产生偏差,严重影响工件加工精度和表面质量.首先介绍铣削力的计算方法,在此基础上研究刀具弯曲、壁板挠曲对加工表面质量的影响.采用有限元法依次计算任意加工点处刀具及壁板的刚度,推导铣削薄壁框类零件时厚度偏差的计算,提出极限铣削力概念.通过数值算例,研究减小加工偏差的方法,提高航空薄壁零件加工精度. 展开更多
关键词 薄壁框 刚性 铣削力 变形 加工精度
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