国家自然科学基金(50705044)
- 作品数：10 被引量：27H指数：4
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- 相关机构：宁波大学吉林大学浙江大学更多>>
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- 相关领域：机械工程金属学及工艺自动化与计算机技术化学工程更多>>
- 非球面柔顺研抛的边缘效应机理研究被引量：2
- 2013年
- 在整个非球面柔顺研抛的过程中,如果运动速度、进给速度和外加压力都不发生变化,非球面边缘区域的研抛进给路径是其他区域的一半,所以理论上边缘区域去除量应该更少,但实验结果正好相反。针对该边缘效益,从研抛过程的基础动力学状态转换过程入手,重新研究了柔顺研抛的工艺过程,发现在边缘区域虽然加工时间以线性方式减少一半,但接触压力以二阶幂指数方式由原值递增至无穷大,决定去除效率的因素中,接触压力比加工时间更占主导,所以边缘区域实际去除量会更多。
- 詹建明章民庆
- 关键词：非球面适应性
- 非球面数控研抛力—位—姿解耦控制研究被引量：2
- 2011年
- 为解决自动研抛系统中研抛力—研抛头位置—研抛头姿态之间的耦合问题,提高非球面表面的研抛质量,提出一种基于磁流变力矩伺服装置(Magnetorheological fluid torque servo,MRT)的力—位—姿解耦控制方法,并对该方法的原理和模型进行理论和试验研究。通过分析自动研抛系统中力—位—姿之间的耦合机理,以Preston方程和Hertz接触理论为基础,建立力—位—姿耦合模型,探讨基于MRT的力—位—姿解耦原理,推导出基于MRT的研抛力控制模型和数控机床转速控制模型,研制相应的试验系统,并通过研抛试验得到表面粗糙度Ra≤0.030μm的镜面表面和均匀的材料去除率。研究结果表明,基于MRT的力—位—姿解耦控制方法,能够有效地解决研抛系统中力—位—姿耦合难题,是实现非球面高精度、高效率、低成本数控研抛的一条新途径。
- 史永杰郑堤詹建明王龙山
- 关键词：非球面解耦控制材料去除率
- 液流悬浮超光滑加工硬脆材料去除机理被引量：4
- 2008年
- 结合动态压痕断裂力学和粒子冲击磨损理论,建立了纳米磨粒冲击工件表面微观粗糙峰的理论模型,研究了加工区内材料的去除机理,并进行了铝合金和K9玻璃液流悬浮加工实验。理论分析和实验结果表明,液流悬浮超光滑加工是加工液中的纳米磨粒冲击工件表面实现对表面粗糙峰微去除的过程,能够在K9玻璃表面获得无加工变质层和亚表面损伤的纳米级超光滑表面。
- 曹志强詹建明张富
- 关键词：硬脆材料超光滑表面
- 磁流变差动阻尼器的设计与有限元分析被引量：4
- 2013年
- 针对旋转式磁流变液阻尼的磁滞性问题以及由于磁滞性而造成的旋转式磁流变液阻尼器输出力矩不稳定的问题,设计了一种差动式阻尼器,不仅可以使输出的力矩可控性更好,而且有效地克服了磁滞现象的影响。在通过理论计算得到磁流变液差动阻尼器输出力矩模型的基础上,利用ANSYS有限元分析软件对磁流变液差动阻尼器进行了磁场分析,得到了磁流变液的磁感强度与磁流变液差动阻尼器线圈中的控制电流之间的关系,结合数值分析软件得到了磁流变液差动阻尼器的输出力矩与线圈中的控制电流之间的关系。研究结果表明,通过控制磁流变液差动阻尼器的控制电流可以实时调整差动阻尼器的输出力矩大小及方向,对磁流变液阻尼器作为精确控制的力矩控制元件奠定了理论基础。
- 徐兴文郑堤胡利永詹建明
- 关键词：有限元分析磁场分析
- 被动腕关节柔顺驱动环形刀具的曲面适应性问题研究
- 2011年
- 通过对现有曲面研抛现状的研究,设计出了一种新型的可用于数控铣床的自由曲面形状自适应柔顺研抛工具系统。工具系统中创新型的使用了被动腕关节机构以及磁流变液力矩伺服机构。其中,被动腕关节机构的使用,使得环形研抛工具能很好的适应工件表面曲率变化;同时磁流变液力矩伺服机构可以控制研抛压力的大小。实现了力/位混合伺服控制,为自动化柔顺研抛提供了一种新的途径。利用ADAMS建立了工具系统的虚拟样机,并对研抛过程的动力学问题进行了仿真实验研究。
- 毛建华詹建明
- 关键词：自由曲面自适应动力学
- 液流悬浮超光滑加工中流体动压力对加工效果的影响被引量：6
- 2008年
- 建立了基于数控装备的液流悬浮超光滑加工系统，研制了可控制加工压力的柔顺加工装置。应用流体动压理论分析了液流悬浮超光滑加工过程中的流体动压力分布规律，研究了工具转速和加工间隙对流体动压力的影响规律，并通过实验得到了加工间隙和流体动压力对加工效果的影响规律。结果表明，随着工具转速的提高，流体动压力逐步增大，在工具转速为6000r／min左右时，流体动压力达到最大值，然后又逐渐减小。随着加工间隙的增大，流体动压力逐步降低，并最终趋于稳定。加工间隙在5～40μm时，加工效果比较明显。在工具转速为6000r／min左右、加工间隙在10μm附近时，流体动压力增强为5N左右，加工效果最佳。
- 曹志强詹建明朱崇涛赵继
- 关键词：流体动压力
- 非球面件数控研抛力、研抛工具位置和姿态解耦技术
- 2012年
- 为解决非球面自动研抛系统中普遍存在的研抛力-研抛工具的位置-研抛工具的姿态(以下简称力-位-姿)相互耦合问题,提出一种基于磁流变力矩伺服装置(MRT)的非球面数控研抛力-位-姿解耦技术。基于Hertz接触理论和摩擦学原理,分析研抛过程中的力-位-姿耦合机理,建立了耦合模型。阐述基于MRT的数控研抛力-位-姿解耦原理,开发相应的实验研究系统,建立系统研抛力模型。规划了研抛工具的路径。试验得到0.025μm粗糙度的镜面表面。试验表明该技术能独立、主动、实时地控制研抛过程中的研抛力、研抛工具的位置和姿态。
- 史永杰郑堤胡利永王龙山
- 关键词：机械制造自动化HERTZ接触理论非球面
- 非球面数控气囊研抛力/位解耦控制
- 2014年
- 针对非球面研抛过程中的力/位耦合问题,本文通过磁流变液力矩伺服控制装置进行力的控制,由数控车床完成位置及速度等工艺参数的控制,实现了力/位解耦,从而提高了研抛的精度。根据Preston研抛控制机理,建立了力控制的实现模型,在确定了研抛过程的工艺参数后,进行了研抛实验研究。通过计算椭球面研抛过程的驻留时间,进而确定了不同位置的时间与研抛力的对应关系,通过控制磁流变液力矩伺服装置的电流输出得到相应的研抛控制力,使其与数控机床给定的进给速度及位置进行匹配。实验结果表明:通过驻留时间进行力控制的方法可以实现高效率研抛加工中力的控制。
- 胡利永郑堤詹建明应仙根
- 关键词：非球面气囊研抛
- 非球面精密数控研抛中研抛力的控制被引量：10
- 2011年
- 提出了一种基于磁流变力矩伺服装置(MRT)的研抛力控制方法来控制非球面数控研抛系统中的研抛力以实现恒压力研抛。研究了该方法的原理、模型、影响因素并研发了相应的实验研究系统。阐述了基于磁流变力矩伺服装置的研抛力控制原理;应用Preston方程分析了恒压力控制的重要性并基于Hertz理论建立了研抛压力模型,进而建立了研抛力控制模型,探讨了影响研抛力控制的主要因素;最后,规划了系统的研抛压力并进行了实验研究。实验结果表明,在研抛用时均为90min的情况下,恒力研抛得到的非球面表面粗糙度为0.067μm,表面粗糙度不均匀度为94.4%,而恒压力研抛得到的表面粗糙度为0.028μm,表面粗糙度不均匀度为11.4%,研抛质量和效率显著提高。该方法能够独立、主动、实时地控制研抛过程中的研抛力和研抛压力,实现非球面超精密、高效、低成本数控研抛。
- 史永杰郑堤王龙山胡利永
- 关键词：非球面
- 大型曲面自适应研抛机器人运动学仿真被引量：1
- 2011年
- 为了提高加工效率,提出了一种安装盘状工具在大型曲面上进行自适应研抛加工的机器人,可以在行进中进行作业。在分析了大型曲面的特征,针对盘状工具多点切触加工的特点,确定了机器人的技术构成。通过Pro/Engineer软件建立了研抛机器人的虚拟模型,研究了自适应研抛机器人和加工系统的运动学并建立了数学模型,应用Adams和Matlab软件对研抛机器人的自适应性和整机运动性能进行了联合仿真。仿真结果表明研抛机器人及其工具系统具有良好的动态性能,为研抛机器人系统的设计、制造和控制提供参考依据。
- 刘启童詹建明毛建华
- 关键词：运动学ADAMS仿真
