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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

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成型面干磨削用旋转热管砂轮换热性能研究

机械工程学报 2021年第3期57卷 267-276页

作者：陈佳佳傅玉灿钱宁姜华飞南京林业大学机械电子工程学院南京210037 南京航空航天大学机电学院南京210016

制约难加工材料成型磨削的主要问题是磨削烧伤。现有的冷却技术大多基于冷却液进行冷却,而鲜有学者从砂轮基体本身的换热潜能出发来解决磨削热的疏导问题。提出借鉴高效传热性能热管技术实现磨削弧区强化换热的构想,针对典型盘类零件型... 详细信息

制约难加工材料成型磨削的主要问题是磨削烧伤。现有的冷却技术大多基于冷却液进行冷却,而鲜有学者从砂轮基体本身的换热潜能出发来解决磨削热的疏导问题。提出借鉴高效传热性能热管技术实现磨削弧区强化换热的构想,针对典型盘类零件型面特征,制作了轴向旋转热管砂轮,通过监测热管内部的温度分布,分析了不同转速、充液率以及热流密度条件下轴向旋转热管砂轮的等效换热系数。通过对比有、无热管两种砂轮在干磨削钛合金TC4成型面时热管内部温度、磨削弧区温度、工件表面质量及工件表层金相组织等,证实了热管在强化成型磨削过程换热的优势。最终,对比了在使用热管和冷却液两种冷却方式下,所产生的能源消耗和CO_(2)排放量,证实了旋转热管技术在难加工材料绿色制造中的发展潜力。

关键词：成型磨削难加工材料轴向旋转热管强化换热绿色制造

难加工材料绿色磨削用相变储热复合砂轮的研制

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机械工程学报 2024年第3期60卷 405-414页

作者：赫青山谢永晨崔仲鸣傅玉灿河南工业大学机电工程学院郑州450001 南京航空航天大学机电学院南京210016

高强韧性难加工材料在磨削时容易发生工件表面烧伤,而常规使用磨削液冷却带来的高能耗、环境污染等问题已不容忽视。提出利用沸腾传热和储热技术原理改善砂轮的热学性能实现砂轮对磨削弧区的强化换热,研制了具有高传热系数和较大热容属... 详细信息

高强韧性难加工材料在磨削时容易发生工件表面烧伤,而常规使用磨削液冷却带来的高能耗、环境污染等问题已不容忽视。提出利用沸腾传热和储热技术原理改善砂轮的热学性能实现砂轮对磨削弧区的强化换热,研制了具有高传热系数和较大热容属性的相变储热复合砂轮,并分析了复合砂轮的传热系数和等效热容。设计制作了复合砂轮热学性能分析装置,通过监测多个位置温度变化分析了不同热流密度、工质注入量和散热条件对复合砂轮热学性能的影响,最后进行干磨削高温合金GH4169对比试验。结果表明,复合砂轮的传热系数相对于传统金属基体砂轮可提高2~3倍,工质进入沸腾传热的启动时间在6~15 s,同时增加砂轮热容可以有效减少弧区热量积累以及减缓弧区温升速率;在缓进给深切干磨工艺下使用相变储热复合砂轮的磨削温度在330℃以下,相对于传统砂轮降低了20%。

关键词：磨削超硬磨料砂轮高温合金绿色加工沸腾传热

Special Issue:High Efficiency and Precision Machining Technology

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Chinese Journal of Aeronautics 2021年第6期34卷 I0001-I0001页

作者： DING Wenfeng XU Jiuhua fu yucan SU Honghua College of Mechanical and Electrical Engineering Nanjing University of Aeronautics and Astronautics

High efficiency and precision manufacturing technology(HEPM) is the important for the science and technology strategies such as large aircraft,aeroengine and gas turbine,integrated circuit,manned space flight and lunar exploration project,which is directly related to national defense security and advanced science and technology *** recent years。

关键词： Efficiency technology aircraft

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基于模糊控制的感应钎焊金刚石系统研究

中国机械工程 2007年第10期18卷 1222-1225页

作者：徐正亚徐鸿钧傅玉灿南京航空航天大学南京210016

针对感应加热时强磁场干扰下热电偶热电势信号的特征,开发了相应的信号调理电路,并结合数字滤波技术获得了准确的热电势信号,利用LabWindows/CVI软件研制了基于模糊控制的感应钎焊金刚石温控系统。钎焊试验结果表明,该温控系统有较高的... 详细信息

针对感应加热时强磁场干扰下热电偶热电势信号的特征,开发了相应的信号调理电路,并结合数字滤波技术获得了准确的热电势信号,利用LabWindows/CVI软件研制了基于模糊控制的感应钎焊金刚石温控系统。钎焊试验结果表明,该温控系统有较高的控制精度和鲁棒性,且具有较强的抗干扰能力,能准确实现预设的钎焊金刚石工艺曲线,利用该温控系统获得了有序排布的感应钎焊金刚石试样。

关键词：感应钎焊模糊控制金刚石热电偶

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基于双目视觉技术的磨粒高度检测

中国机械工程 2007年第7期18卷 812-815页

作者：张小锋徐鸿钧吴琦傅玉灿南京航空航天大学上海交通大学上海200030

鉴于传统砂轮地貌检测方法所存在的缺陷,提出了一种基于双目图像的磨粒高度检测方法。该方法采用灰度模板匹配算法,通过优化模板尺寸,可以获得较高的匹配率。通过对各种尺寸的模板进行试验研究,得出优化的模板尺寸。使用优化模板对标准... 详细信息

鉴于传统砂轮地貌检测方法所存在的缺陷,提出了一种基于双目图像的磨粒高度检测方法。该方法采用灰度模板匹配算法,通过优化模板尺寸,可以获得较高的匹配率。通过对各种尺寸的模板进行试验研究,得出优化的模板尺寸。使用优化模板对标准试件进行匹配,并对其高度进行估算,试验结果表明,估算误差小于5%。

关键词：磨粒高度双目图像视差匹配

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高效磨削用热管砂轮传热性能试验研究

上海交通大学学报 2017年第11期51卷 1355-1360页

作者：赫青山傅玉灿崔仲鸣陈佳佳河南工业大学机电工程学院郑州450007 南京航空航天大学机电学院南京210016

针对高强韧性难加工材料因磨削高温导致加工效率低、工件表面易出现热损伤的问题,提出了利用热管技术提高砂轮自身传热能力以增强对磨削弧区的换热效果,进而实现降低磨削温度的新方法.在此基础上,基于热管砂轮的结构与传热原理,设计并... 详细信息

针对高强韧性难加工材料因磨削高温导致加工效率低、工件表面易出现热损伤的问题,提出了利用热管技术提高砂轮自身传热能力以增强对磨削弧区的换热效果,进而实现降低磨削温度的新方法.在此基础上,基于热管砂轮的结构与传热原理,设计并建立了一套用于测试热管砂轮传热性能的试验装置和方法,分析了砂轮速度、工质属性、热端热流输入强度、冷端散热条件和液膜厚度各因素对热管砂轮传热能力以及传热启动特性的影响规律.试验结果表明,热管砂轮能够显著增强对磨削弧区的换热效果,此外,该装置和方法可准确评估各因素对热管砂轮传热性能的影响,且适于预测热管砂轮的传热能力.

关键词：热管砂轮高效磨削磨削温度

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基于双目图像的砂轮地貌检测

仪器仪表学报 2006年第Z3期27卷 2088-2089页

作者：张小锋徐鸿钧吴琦傅玉灿南京航空航天大学机电学院上海交通大学机械与动力工程学院上海200030

砂轮地貌的准确检测可以反映砂轮磨粒的出露高度和分布情况等,对于揭示砂轮的磨削机理发挥重要的作用。鉴于传统的砂轮地貌检测方法存在种种缺陷,提出了一种基于双目图像的磨粒出露高度检测方法。该方法采用灰度模板匹配算法,通过优化... 详细信息

砂轮地貌的准确检测可以反映砂轮磨粒的出露高度和分布情况等,对于揭示砂轮的磨削机理发挥重要的作用。鉴于传统的砂轮地貌检测方法存在种种缺陷,提出了一种基于双目图像的磨粒出露高度检测方法。该方法采用灰度模板匹配算法,通过优化模板尺寸进行图像匹配,可以估算出磨粒的出露高度。试验结果令人满意,磨粒出露高度估算误差小于5％。

关键词：双目图像砂轮地貌检测

基于复合在机测量的双公差约束下负余量曲面的适应性加工

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中国科学：技术科学 2024年第1期54卷 91-106页

作者：丁大伟傅玉灿徐韬锐徐丰羽南京邮电大学自动化学院、人工智能学院南京210023 南京航空航天大学机电学院南京210016

针对复杂舱体进气道曲面热成形铸造毛坯尺寸一致性差、轮廓度和壁厚成形精度低等问题,本文提出基于复合在机测量的双公差约束下负余量曲面适应性加工方法.首先搭建复合在机测量平台,为减少数据迟滞,开发同步数据采集系统,提出激光传感... 详细信息

针对复杂舱体进气道曲面热成形铸造毛坯尺寸一致性差、轮廓度和壁厚成形精度低等问题,本文提出基于复合在机测量的双公差约束下负余量曲面适应性加工方法.首先搭建复合在机测量平台,为减少数据迟滞,开发同步数据采集系统,提出激光传感器位姿迭代标定方法并分析测量误差;随后在曲面轮廓测量数据指导下,通过精确法矢解算实现壁厚的高精度超声在机测量.面向负余量曲面加工,建立轮廓度公差和壁厚公差双重约束下的数学模型,以公差占用度、不均匀度以及一致度为优化目标,在不同权重参数下实现数据驱动的新曲面重建;随后,针对复杂舱体进气道曲面制定了复合在机测量与适应性加工策略,并进行有效性验证.结果表明,轮廓度测量最大正负误差分别为+0.0083和-0.0073 mm,壁厚测量误差均在0.03 mm以内,表明在机测量系统有效.此外,该舱体进气道曲面存在负余量为-0.0524 mm区域,适应性加工后轮廓度最大正偏差和最小负偏差分别为+0.0538和-0.3655 mm,壁厚偏差最大值和最小值分别为+0.16和-0.22 mm,满足公差要求(轮廓度:-0.5~+1 mm,壁厚:-0.4~+0.2 mm)且可实现全曲面高精高效适应性加工.

关键词：复合在机测量公差约束负余量曲面适应性加工