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机械传动 2021年第5期45卷 32-35,56页

作者：张凯王勇张晔王艳阳张祖芳金平周庆成合肥工业大学机械工程学院安徽合肥230009 合肥工业大学(马鞍山)高新技术研究院安徽马鞍山243000 安徽力成机械装备公司安徽池州247100

为研究轴向振动冷挤压工艺中成形件组织演化规律,采用元胞自动机方法模拟了轴向冷挤内花键成形过程中毛坯的微观组织演化过程。发现施加辅助振动的冷挤工艺加工出来的内花键平均晶粒尺寸明显小于无辅助振动时的平均晶粒尺寸。通过正交试... 详细信息

为研究轴向振动冷挤压工艺中成形件组织演化规律,采用元胞自动机方法模拟了轴向冷挤内花键成形过程中毛坯的微观组织演化过程。发现施加辅助振动的冷挤工艺加工出来的内花键平均晶粒尺寸明显小于无辅助振动时的平均晶粒尺寸。通过正交试验,分析了振动频率、振动幅值和挤压速度对成形件微观组织的影响规律。方差分析的结果表明,振动幅值对齿根部位晶粒平均尺寸影响最显著,而对节圆与齿顶部位晶粒尺寸影响最显著的分别是振动频率和挤压速度;振动频率对成形件齿根和节圆部位的平均晶粒均匀度影响最显著,挤压速度对齿顶的晶粒均匀度影响最显著。对辅助振动参数影响晶粒细化的机理进行了总结。

关键词：冷挤压辅助振动元胞自动机晶粒尺寸晶粒均匀度

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梯形螺纹振动辅助冷挤压加工在线监测系统研发

梯形螺纹振动辅助冷挤压加工在线监测系统研发

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作者：崔晓飞南京航空航天大学

学位级别：硕士

梯形螺纹联接相比于普通三角螺纹具有牙根强度高,对中性和密封性好等优点,因此在工业领域占据相当重要的地位。本课题组设计了一款振动辅助冷挤压专用机床,因此本文以梯形螺纹振动辅助冷挤压的加工方法为研究对象,建立了基于虚拟仪器技... 详细信息

梯形螺纹联接相比于普通三角螺纹具有牙根强度高,对中性和密封性好等优点,因此在工业领域占据相当重要的地位。本课题组设计了一款振动辅助冷挤压专用机床,因此本文以梯形螺纹振动辅助冷挤压的加工方法为研究对象,建立了基于虚拟仪器技术的机床专用在线监测系统。利用该系统,不仅从信号入手探究了激振装置的辅助振动在梯形螺纹冷挤压加工过程中所起的作用效果,而且在信号层面上分析了316L工件材料加工过程中挤压工艺参数的影响,为梯形螺纹挤压工艺参数的选取以及机床的更新改进提供了理论与实践基础。论文的主要研究内容如下:1.建立了基于虚拟仪器技术的梯形螺纹振动辅助冷挤压加工的在线监测系统。通过声发射传感器、加速度传感器、电阻应变片、红外温度传感器以及相应的信号调理器,经PCI或串口传输给LabVIEW软件,实现了信号的滤波采集、显示存储。2.介绍了信号分析理论方法及其MATLAB实现,进行了传感器信号预处理及特征提取。对声发射、振动信号进行了时域、频域以及小波包分析,提取了二者的均方值作为时域特征,峰值频率作为频域特征,小波包各层能量谱作为小波包特征。对扭矩、温度信号进行了时域分析,二者都提取了稳定阶段的平均值作为信号的时域特征。3.采用自主研发的在线监测系统,探究了激振装置的辅助振动在梯形螺纹的冷挤压加工过程中所起的作用效果。通过分析丝锥工作部分的振动角振幅在加工过程中的变化以及主轴转速、激振频率对其变化的影响,探究了辅助振动的积极作用。通过分析机床三个不同的工作状态下的声发射、振动信号的频谱峰值频率的变化,探究了辅助振动的消极影响。4.采用自主研发的在线监测系统,分析了316L工件材料的振动辅助冷挤压工艺参数的影响。从声发射、振动、扭矩以及温度的产生机理入手,结合各传感器信号特征的变化,探究了主轴转速、激振频率以及润滑油类型这三个挤压工艺参数的影响。为挤压工艺参数的优化选取提供了试验依据。

关键词：梯形螺纹振动冷挤压监测系统信号处理辅助振动工艺参数

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梯形螺纹振动辅助冷挤压机床的激振装置作用探究

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航空制造技术 2019年第3期62卷 90-96页

作者：崔晓飞左敦稳孙玉利侯源君廖泽南南京航空航天大学机电学院南京210016

激振装置是梯形螺纹振动辅助冷挤压机床的核心装置,是一种基于扭矩平衡状态下的新型机械式的扭转激振装置。在介绍激振装置结构原理的基础上,对其产生的辅助振动在梯形螺纹冷挤压加工过程中所起的双重性作用进行了探究分析。一方面,探... 详细信息

激振装置是梯形螺纹振动辅助冷挤压机床的核心装置,是一种基于扭矩平衡状态下的新型机械式的扭转激振装置。在介绍激振装置结构原理的基础上,对其产生的辅助振动在梯形螺纹冷挤压加工过程中所起的双重性作用进行了探究分析。一方面,探究了整个加工过程中的丝锥角振幅变化过程以及主轴转速和激振频率这两个挤压工艺参数对丝锥角振幅的影响情况,得出激振装置的振动确实有效地传递到了丝锥工作部分;另一方面,通过对机床不同工作状态下的信号进行频域分析,得出激振装置确实引起了机床部件的受迫振动。最后,通过对比传统冷挤压加工方法与振动辅助冷挤压加工方法得到梯形螺纹的加工质量和加工表面质量,得出激振装置的辅助振动的作用以有利作用为主。

关键词：激振装置辅助振动在线监测扭转角振幅受迫振动梯形螺纹质量

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振动辅助液中喷气电火花加工性能研究

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电加工与模具 2012年第3期 9-13页

作者：李林洮康小明上海交通大学机械与动力工程学院机械系统与振动国家重点实验室上海200240

提出了振动辅助液中喷气电火花加工方法。该方法通过工件机械振动改善了极间的放电状态,降低了短路率。通过实验研究了机械振动的频率和振幅对液中喷气电火花加工性能的影响,研究了振动辅助作用下电加工参数、气体压力、工具电极转速对... 详细信息

提出了振动辅助液中喷气电火花加工方法。该方法通过工件机械振动改善了极间的放电状态,降低了短路率。通过实验研究了机械振动的频率和振幅对液中喷气电火花加工性能的影响,研究了振动辅助作用下电加工参数、气体压力、工具电极转速对加工性能的影响。结果表明,工件的机械振动可有效提高液中喷气电火花加工的材料去除率,改善加工表面质量,而电极损耗几乎为零。

关键词：液中喷气电火花加工辅助振动材料去除率电极损耗

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振动微铣削动力学建模及其分析

振动微铣削动力学建模及其分析

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作者：肖才伟哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

现代社会的进步促进了微型化产品的需求。微铣削加工技术在民用和国防等领域的应用得到了人们的重视。微铣削加工技术已成为制造特殊微小精密零件和微小模具的重要手段之一。但在微铣削加工中,微小刀具尺寸造成了较低刚度的切削系统。... 详细信息

现代社会的进步促进了微型化产品的需求。微铣削加工技术在民用和国防等领域的应用得到了人们的重视。微铣削加工技术已成为制造特殊微小精密零件和微小模具的重要手段之一。但在微铣削加工中,微小刀具尺寸造成了较低刚度的切削系统。在切削过程中,刀具和工件的振动容易引发加工过程的不稳定性,造成刀具失效。因此,通过建立切削加工过程的动力学模型,分析加工参数对微铣削过程的动态特性的影响,并通过仿真分析预测加工的稳定性具有重要意义。同时,结合建立的仿真模型对振动微铣削加工过程进行分析,研究辅助振动在微铣削加工中的作用机理,对指导振动微铣削的应用具有重要意义。首先,本文结合微铣削加工的特点,考虑尺寸效应带来的影响,建立了微铣削加工的切削力模型和刀具-工件系统的动力学模型。利用Matlab仿真工具箱建立集成化的动态仿真模型,并对动态切削过程进行仿真。其次,结合不同加工参数对微铣削加工进行仿真。通过单因素法研究加工参数对动态切削力的影响,分析微铣削加工过程中影响动态切削力的主要因素,结果表明,加工参数对微铣削切削力影响力依次为:轴向切深、每齿进给量、主轴转速。其中,主轴转速对切削力的影响是由于主轴转速对加工系统稳定性的影响。同时,分析了影响微铣削切削过程稳定性的关键因素,研究表明,为了提高加工的稳定性,可提高主轴转速,采用大的每齿进给量和小的轴向切深。最后,通过分析振动微铣削的特点,得出激振频率与主轴转速应满足一定的关系。研究发现在振动微铣削的切削过程中,切削厚度发生周期性的变化,刀具与工件出现间歇性分离,正是这些加工过程中的特点,有效减少刀具磨损,延长刀具寿命以及抑制了毛刺的产生。

关键词：微铣削动态切削力稳定性辅助振动

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微铣削精密加工刀具振动控制策略研究

微铣削精密加工刀具振动控制策略研究

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作者：李颖长春理工大学

学位级别：硕士

微铣削精密加工中由于刀具的微小尺寸造成了微铣刀的整体径向刚度较低,高速切削时微小的变化极易引起刀具的振动,从而逐渐破坏切削稳定性并对工件产生一定的损伤。微铣削加工技术是针对微小精密的二维或三维零部件的加工技术,微铣刀的... 详细信息

微铣削精密加工中由于刀具的微小尺寸造成了微铣刀的整体径向刚度较低,高速切削时微小的变化极易引起刀具的振动,从而逐渐破坏切削稳定性并对工件产生一定的损伤。微铣削加工技术是针对微小精密的二维或三维零部件的加工技术,微铣刀的振动对精密零件的成形和精度影响非常大,所以对刀具振动的控制是非常必要的。但在微铣削中,由于微小尺寸等因素以及钝圆半径的影响使微铣削与常规铣削已有很大的区别,不论在刀具的几何特征上还是切削过程中刀具对工件的作用都有了很大的改变,所以在研究微铣削中刀具振动的同时必须考虑由微小尺寸带来的影响。通过对微铣削在国内外的研究现状的了解以及微铣削加工机理和振动切削的研究,结合相关理论提出减小刀具振动的理论方法并通过仿真分析来实现。本文主要对影响微铣削刀具振动的主要因素进行研究,并提出利用辅助振动来减小刀具振动的策略。考虑了微铣刀加工过程的尺寸效应和最小切削厚度的影响。具体的研究内容有:1)针对振动微铣削进行相关理论的阐述,特别是超声波振动微铣削的理论和应用特点并提出对刀具施加辅助振动来达到减小刀具振动的目的。2)在用ABAQUS有限元软件对振动微铣削进行仿真实验中,对辅助振动的不同振幅、不同频率以及振幅和频率同时变化的三种情况进行分析。分别在频率一定和振幅一定时,研究最大等效应力在不同振幅和不同频率下的变化情况以及不同振幅频率下的应力情况,实验证实了最大应力随振幅频率的共同增大而减小,同时也验证了振动能改善切削力。3)利用SIMULINK建立微铣削动态切削仿真模型,在仿真实验中研究了主轴转速、轴向切削深度和每齿进给量以及辅助振动的振幅和频率变化对刀具振动的影响,仿真实验得出主轴转速对刀具振动的影响最大以及刀具施加辅助振动后可以减小刀具振动,并对控制刀具振动的策略加以说明。

关键词：微铣削刀具振动辅助振动仿真分析

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