基于圆和非圆复合轨迹的三轴数控装备几何运动误差检测新方法

针对三轴数控装备,综合考量现有方法的特点,提出一种基于圆和非圆(直线、折线)复合轨迹的几何运动误差检测新方法。根据多体系统理论,运用齐次坐标变换方法建立误差模型,通过检测三个坐标平面内直线(折线)运动轨迹精度得到包括位置误差、直线度、垂直度在内的12项直线性误差,再通过三个坐标平面内检测圆运动轨迹精度,依次辨识得到9项角偏误差,从而实现三轴机床全部21项几何运动误差的检测。根据该方法,分析在不同测量顺序下各坐标平面内角偏误差的解算情况,据此总结出8种可行的角偏误差辨识方案。基于平面光栅的检测试验在2 h内便可完成,试验结果证明该方法的可行性和高效性。

复合轨迹振动筛的研制及现场应用

为了提高钻井液振动筛的工作效率 ,研制了复合轨迹振动筛。复合轨迹振动筛基本工作原理是基于直线形轨迹和圆形轨迹的合成和分解 ,它具有两组激振源 ,一组激振源产生直线轨迹 ,另一组激振源产生圆轨迹 ,利用两种轨迹的合成和分解实现不同的运动轨迹 ,以满足在不同钻井工况下对振动筛不同轨迹性能的要求。技术参数测试及现场使用表明 ,复合轨迹振动筛具有使用寿命长、处理量大、高细目和高效率等特点 ,并且操作简单 ,有广阔的应用前景。

复合轨迹振动筛的工作原理及计算机模拟

为了提高钻井液振动筛的工作效率,设计了一种复合轨迹振动筛。根据钻井液振动筛动力学的基本原理,分析了该筛的工作原理,并采用计算机模拟对其筛面运动进行分析。模拟计算结果表明筛面上各点可实现不同的直线运动轨迹,且在筛箱入口端有较大的抛掷指数,以加速钻井液中固相和液相的分离,在出口端有较大的输送速度,以加速把固相岩屑输送出筛面,防止固相岩屑透筛。该筛可提高振动筛钻井液的处理能力和分离效果;设计时激振力作用线应向筛箱入口端移动,且不能超过极限位置,同时,激振力作用线不能向筛箱出口端移动。

复合轨迹电解磨料加工实验研究

本文论述了电解磨料镜面加工机理,分析了各主要参量对加工的影响规律,用正交实验法优化出较佳工艺参数。为消除加工表面不均匀性,利用计算机模拟复合轨迹加工,并根据模拟结果进行电解磨料加工实验。研究表明,复合轨迹电解磨料加工是高效率、高质量镜面加工手段,可将Ra2.0μm不锈钢冷轧板直接加工成Ra0.02μm均匀镜面。该工艺在机械、化工、能源、航空等领域有广阔的应用前景。

复合铣削轨迹对表面质量的影响

复合铣削一般由多个旋转运动和多个移动复合而成。通过齐次变换矩阵法得到了复合铣削轨迹方程和复合铣削轨迹,探究了复合铣削轨迹对表面质量的影响,结果表明:复合铣削的包络面的表面粗糙度明显低于未包络面,复合铣削的未包络面与普通端铣的表面粗糙度相差不大;进给量对复合铣削的未包络面的表面粗糙度影响不大,而包络面的表面粗糙度随进给量增大而增大;未包络面和包络面的表面粗糙度Ra均随着切削速率比k的增大而减小;复合铣削的残余应力比普通端铣的残余应力小,而复合铣削中的包络面的残余应力比未包络面的小。

极坐标系与靠模法进行轨迹复合的研究

现阶段,机床加工轨迹通常采用数控式和机械式两种方式实现。数控式机床有加工速度快、成品质量好、劳动强度低等优势,但也存在操作技术要求高、设备成本高等问题。通常,机械式机床具有对操作人员要求较低、加工及设备成本低等优点,但同样存在着对加工形状有局限性、控制难度高等问题。因此,针对机械式机床通常使用的靠模形式进行研究,将其与极坐标系进行融合,来解决机械式机床对加工形状存在明显局限性的问题。

磁粒复合研磨SUS304不锈钢孔道的机理与试验研究

目的为探究磁粒研磨法对SUS304不锈钢孔道表面质量的影响,优化磁粒研磨工件内表面的工艺方案。方法首先,基于磁极单轨迹运动和复合轨迹运动两种不同形式,分别对磁粒研磨孔道内表面的基本原理和运动轨迹进行了理论分析;其次,利用ANSYS软件对孔道内壁的磁场强度进行了有限元分析;最后,通过磁粒研磨法对孔道内壁进行试验验证。利用超景深3D显微镜和触针式表面粗糙度测量仪,分别测取孔道表面微观形貌和表面粗糙度。结果研磨加工时间均为15 min,磁极为单轨迹运动时,工件表面材料去除量为662 mg,孔道内壁的表面粗糙度值由原始的2.0μm降至0.48μm;磁极为复合轨迹运动时,工件表面材料去除量高达892 mg,孔道内壁的粗糙度值下降至0.24μm。结论磁极为复合轨迹运动时,相对于传统的磁极单轨迹运动,磁粒研磨效率进一步提高,工件表面微观形貌以及表面粗糙度都有明显改善,研磨后的工件内表面质量更佳。

磁粒研磨TC4孔棱边毛刺的机理及试验研究

目的探究磁粒研磨法去除TC4孔棱边毛刺的机理,寻求去除TC4孔棱边毛刺的最佳工艺方案。方法分别对磁极单轨迹运动、磁极复合轨迹运动下磁粒研磨去除孔棱边毛刺的基本原理进行分析,分别利用ANSOFT和ANSYS软件对孔棱边处的磁场强度和切削力进行模拟分析。通过磁粒研磨法对孔棱边毛刺进行研磨去除试验,利用超景深3D显微镜测取孔棱边毛刺的微观形貌以及毛刺的高度。结果磁极为单轨迹运动时,磁极自转转速为2000 r/min,研磨加工15 min后,TC4孔棱边的毛刺高度由原始的60μm左右降至5μm左右。磁极为复合轨迹运动时,磁极自转转速为2000 r/min,磁极公转速度为30 r/min,加工时间为12 min,TC4孔棱边的毛刺已经完全去除,且孔表面微观形貌较好。结论当磁极为复合轨迹运动时,相对于传统的磁极单轨迹运动,孔棱边毛刺的去除效率进一步提高,TC4孔表面微观形貌得到极大改善。

多杆机构复合摆动轨迹抛光方法对光学元件中频误差的抑制

针对高功率激光系统中传统小工具抛光方式带来的较大中频误差影响高功率激光系统稳定性和可靠性的问题,提出了基于简谐运动的复合摆动轨迹抛光方法,并建立了数控多杆机构复合摆动轨迹抛光系统;根据小工具抛光基本原理可知,规则、有序的平转运动轨迹是引入中频误差的重要原因之一。为了提高生成去除函数轨迹的复杂性,提出了基于复合摆动轨迹的去除函数模型,研究了复合摆动轨迹抛光的基本过程和离散化计算方法;选择合适的工艺参数和去除函数轨迹,进行了基于复合摆动轨迹的去除函数与基于传统平转运动的去除函数的对比加工实验。结果表明:通过干涉仪测量可知,复合摆动轨迹加工方法得到的面形干涉条纹比平转运动的更光顺,且无毛刺;在50 mm×50 mm范围内,复合摆动轨迹加工面形的功率谱密度曲线低于平转运动的功率谱密度曲线,整体加工效果优于传统平转运动;基于复合摆动轨迹的数控多杆抛光系统相对于传统平转工艺能有效抑制中频误差。