基于粒子群算法的高液静压无心磨床砂轮主轴静压轴承的优化

以单位承载力下总功率损失最小作为目标函数,采用粒子群优化算法对高液静压无心磨床砂轮主轴静压轴承进行优化,并用流固耦合的分析方法验证优化后轴承的性能和结构。结果表明:优化后单位承载力下轴承的总功耗降低了17.065%,轴承的最大应力减小,最大变形略有增大,但均满足磨床的精度要求;轴承宽径比减小,刚度提高,制造成本降低。通过该优化方法提高了无心磨床的磨削稳定性,明显改善了轴承的综合性能。

高液静压无心磨床砂轮主轴的优化设计研究

为了改善高液静压无心磨床砂轮主轴的受载变形情况,提升磨削时的旋转精度,提出结合砂轮主轴的结构和加工过程中的受力及变形情况,采用遗传算法对砂轮主轴进行优化设计。首先,分析了砂轮主轴的结构原理及实际受力情况,提出通过提升砂轮主轴的刚度来减少主轴变形,接着建立了以主轴刚度最大、体积最小为目标函数的数学模型,最后在MATLAB里利用遗传算法编制程序对模型进行计算,并分析了迭代过程中砂轮主轴的刚度和体积变化情况。研究结果表明,砂轮主轴优化后刚度提升了2.23%,从而改善了砂轮主轴磨削加工中的变形,提升了主轴的旋转精度;体积缩小了1.35%,节省了制造成本,同时为相关轴类零件的优化设计提供理论依据。

高液静压无心磨床磨削过程再生颤振的稳定性分析

为了避免高液静压无心磨床在磨削工件时发生颤振,从而提高工件的加工精度和磨削效率,提出了从再生型颤振机理出发,建立高液静压无心磨床磨削过程再生颤振动力学模型,制取无心磨削稳定性叶瓣图,选取适当加工工艺参数的方法。首先,应用再生颤振理论研究高液静压无心磨床磨削过程,进而建立了考虑工件和砂轮再生颤振的动力学模型,并在磨削力模型中利用时间延时来表示再生效应,通过对动力学模型进行求解,得到高液静压无心磨床磨削过程稳定性叶瓣图,并将稳定性叶瓣图划分为符合切入式无心磨削的4个区域,为工艺人员选取磨削工艺参数避免颤振提供了理论依据。