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Mathematical Model and Simulation of Cutting Layer Geometry in Orthogonal Turn⁃Milling with Zero Eccentricity

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Transactions of Nanjing University of Aeronautics and Astronautics 2020年第6期37卷 839-847页

作者： SUN Tao qin lufang FU Yucan HOU Junming Jiangsu Key Laboratory of Engineering Machinery Detection and Control Xuzhou University of TechnologyXuzhou 221111P.R.China College of Mechanical and Electrical Engineering Nanjing University of Aeronautics and AstronauticsNanjing 210016P.R.China Industrial Center Nanjing Institute of TechnologyNanjing 211167P.R.China

Orthogonal turn-milling is a high-efficiency and precision machining *** cutting layer directly affects chip formation,cutting forces,and chatter,and further affects tool life,machining quality,*** studied The cutting layer geometry(CLG)in orthogonal turn-milling with zero eccentricity(OTMZE)is studied to explore orthogonal turn-milling cutting layer formation *** principles of motion and formation processes are analyzed statically without considering kinetic *** models of the entrance and exit angles,cutting thickness,and cutting depth are *** addition,these models are validated experimentally and some influences of cutting parameters on the tool cutting layer are *** results show that OTMZE cutting layer formation can be divided into two stages,chip shapes are nearly consistent with the simulated CLGs,and the most influencial parameter in affecting the cutting layer is found to be the tool feed per revolation of workpiece fa,followed by the ratio of the tool and workpiece speedsλand the cutting depth *** models and results can provide theoretical guidance to clarify formation processes and quantitatively analyze changes in cutting layer geometry during *** addition,they offer theoretical guidelines for cutting forces and chatter.

关键词： orthogonal turn-milling zero eccentricity cutting layer geometry mathematical model forming process

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基于模型自适应粒子滤波的汽车状态估计

农业机械学报 2014年第10期45卷 22-28页

作者：秦录芳李伟李军曹洁徐州工程学院江苏省大型工程装备检测与控制重点建设实验室徐州221000 兰州理工大学电气工程与信息工程学院兰州730050

为准确实时获取汽车行驶过程中的状态变量,提出了一种模型自适应更新粒子滤波方法。建立了非高斯噪声和非线性轮胎的汽车动力学模型,并基于小波变换的方法,采用高频子带估计传感器量测噪声的实时方差,提高了观测似然函数的真实拟合程度... 详细信息

为准确实时获取汽车行驶过程中的状态变量,提出了一种模型自适应更新粒子滤波方法。建立了非高斯噪声和非线性轮胎的汽车动力学模型,并基于小波变换的方法,采用高频子带估计传感器量测噪声的实时方差,提高了观测似然函数的真实拟合程度,结合自适应自回归模型对整车系统的状态进行自适应更新,较好地克服了粒子权值的退化现象;基于ADAMS/Car的虚拟实验和实车实验验证了所提方法的有效性。实验结果表明该方法在估计精度和克服噪声方面均优于常用方法,满足汽车状态估计器的软件性能要求。

关键词：汽车动力学状态估计模型自适应粒子滤波

圆刀片车削钛合金TC21的刀具耐用度试验研究

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机床与液压 2015年第5期43卷 71-73页

作者：孙涛秦录芳徐州工程学院江苏省大型工程装备检测与控制重点建设实验室江苏徐州221000 南京航空航天大学机电学院江苏南京210016 徐州市工程机械用材成形技术重点实验室江苏徐州221000

TC21是一种高强高韧损伤容限型钛合金,广泛地使用在航空航天等领域。采用圆刀片进行了车削TC21的刀具耐用度试验,分析了切削参数对刀具耐用度的影响规律,并宏观分析了刀具失效形态,为圆刀片刀具在钛合金TC21切削中的推广应用提供了参考。

关键词：圆刀片钛合金TC21 刀具耐用度失效形态

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准干式切削技术的研究进展

机床与液压 2014年第1期42卷 153-156页

作者：孙涛秦录芳徐州工程学院江苏省大型工程装备检测与控制重点建设实验室江苏徐州221000 徐州市工程机械用材成形技术重点实验室江苏徐州221000

针对传统切削加工过程中使用切削液的弊端,分析了准干式切削技术的特点,介绍了微量润滑、低温微量润滑和水蒸气冷却等常见准干式切削技术的原理及其国内外研究现状,指出准干式切削技术具有很好的节能环保、降低加工成本等优点,具有广泛... 详细信息

针对传统切削加工过程中使用切削液的弊端,分析了准干式切削技术的特点,介绍了微量润滑、低温微量润滑和水蒸气冷却等常见准干式切削技术的原理及其国内外研究现状,指出准干式切削技术具有很好的节能环保、降低加工成本等优点,具有广泛的应用前景。

关键词：准干式切削微量润滑低温微量润滑水蒸气冷却

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风力机变桨距的模糊PID参数自整定控制

机床与液压 2011年第10期39卷 121-123,130页

作者：孙涛秦录芳徐州工程学院机电工程学院江苏徐州221008

针对低风速和高风速两种工况,制定风力机变桨距控制的策略,建立风力机变桨距机构各部分的数学模型,设计模糊PID参数自整定控制器并进行仿真。仿真结果证明:模糊PID参数自整定控制器能有效地抑制发电机输出功率和转速在起始阶段的超调和... 详细信息

针对低风速和高风速两种工况,制定风力机变桨距控制的策略,建立风力机变桨距机构各部分的数学模型,设计模糊PID参数自整定控制器并进行仿真。仿真结果证明:模糊PID参数自整定控制器能有效地抑制发电机输出功率和转速在起始阶段的超调和波动,且能较快地达到稳态,较好地实现了控制要求。

关键词：风力机变桨距模糊PID控制器参数自整定

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风力机偏航的模糊-PID分段控制

机床与液压 2011年第14期39卷 106-108页

作者：秦录芳孙涛徐州工程学院机电工程学院江苏徐州221008

针对低风速工况,制定风力机偏航控制的策略,对偏航控制的输入量、输出量进行模糊化处理,建立偏航模糊控制器控制规则,完成了偏航的模糊和PID分段控制器的设计,并在Matlab/Simulink中搭建仿真模块。仿真结果表明:设计的Fuzzy-PID控制器... 详细信息

针对低风速工况,制定风力机偏航控制的策略,对偏航控制的输入量、输出量进行模糊化处理,建立偏航模糊控制器控制规则,完成了偏航的模糊和PID分段控制器的设计,并在Matlab/Simulink中搭建仿真模块。仿真结果表明:设计的Fuzzy-PID控制器的输出曲线能在合理的时间内达到稳态,克服了PID控制的超调和波动,较好地实现了控制要求。

关键词：风力机偏航模糊-PID控制分段控制

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损伤容限型钛合金正交车铣切削温度研究

工具技术 2022年第9期56卷 62-65页

作者：秦录芳孙涛徐州工程学院机电工程学院江苏省徐州市221018

损伤容限型TC21钛合金具有优良的力学性能和工艺性能,主要应用于航空航天重要的承力构件,但TC21较小的导热系数使其车削时产生较高的切削温度,从而加剧刀具磨损和降低加工质量。采用正交车铣对TC21进行切削试验,设计了一种新的正交车铣... 详细信息

损伤容限型TC21钛合金具有优良的力学性能和工艺性能,主要应用于航空航天重要的承力构件,但TC21较小的导热系数使其车削时产生较高的切削温度,从而加剧刀具磨损和降低加工质量。采用正交车铣对TC21进行切削试验,设计了一种新的正交车铣测温方法,对比TC21车削和正交车铣的切削温度,分析车铣切削参数对切削温度的影响规律,采用扫描电镜(SEM)验证了高切削温度导致的热冲击不是造成车铣刀具破损的主因。该研究为合理优化正交车铣的切削参数提供了理论依据。

关键词：损伤容限型钛合金正交车铣切削温度热冲击

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正偏心正交车铣精加工切削层几何形状研究

中国机械工程 2020年第24期31卷 2972-2978页

作者：孙涛秦录芳侯军明傅玉灿徐州工程学院机电工程学院徐州221018 南京工程学院工业中心南京211167 南京航空航天大学机电学院南京210016

针对未考虑正偏心正交车铣切削层几何形状而导致难以全面反映正交车铣切削层几何形状变化规律的问题,基于正交车铣运动规律,在不考虑动力学影响的情况下,对切削层的形成过程进行了静态分析。建立的正偏心正交车铣切削层几何形状的解析... 详细信息

针对未考虑正偏心正交车铣切削层几何形状而导致难以全面反映正交车铣切削层几何形状变化规律的问题,基于正交车铣运动规律,在不考虑动力学影响的情况下,对切削层的形成过程进行了静态分析。建立的正偏心正交车铣切削层几何形状的解析模型涉及铣刀侧刃和底刃的切入/切出角度、切削厚度和切削深度。通过试验验证了该解析模型的正确性,并分析了切削参数对铣刀切削层的影响。研究结果为正偏心正交车铣切削层几何形状的变化提供了定量的分析依据,为切削力和颤振的研究提供了理论指导。

关键词：正偏心正交车铣切削层几何形状解析模型侧刃底刃

损伤容限型钛合金正交车铣和车削切削加工性对比研究

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工具技术 2022年第3期56卷 18-23页

作者：秦录芳孙涛傅玉灿徐州工程学院机电工程学院江苏省徐州市221018 南京航空航天大学机电学院南京市210016

损伤容限型钛合金TC21广泛用于制造新型战机中重要的承力部件,但较差的切削加工性掣肘了其加工效率和加工质量的提高。采用单因素切削试验法,从切削力、切削温度、刀具耐用度和已加工表面完整性等方面探讨TC21钛合金车削和正交车铣的切... 详细信息

损伤容限型钛合金TC21广泛用于制造新型战机中重要的承力部件,但较差的切削加工性掣肘了其加工效率和加工质量的提高。采用单因素切削试验法,从切削力、切削温度、刀具耐用度和已加工表面完整性等方面探讨TC21钛合金车削和正交车铣的切削加工性。结果表明,相对于车削,正交车铣通过铣刀的高速旋转和断续切削,可有效降低切削力和切削温度,在材料去除率大于车削的情况下,仍能获得优于车削的刀具耐用度和已加工表面完整性。研究结果对于提高TC21钛合金等难加工材料的加工效率和加工质量具有实际应用价值。

关键词：损伤容限型钛合金正交车铣车削切削加工性