一、磨床砂轮动态平衡装置的研制(论文文献综述)
邵偲洁[1](2020)在《高速精密电主轴转子失衡识别及主动平衡研究》文中研究说明随着“中国制造2025”的提出,智能制造成为当前的研究热点。数控机床是装备制造业的工业母机,高速精密电主轴是高档数控机床的核心部件。然而,在主轴制造、装配和运行过程中,因材质不均、加工装配误差和刀具磨/破损等因素,不可避免地会导致主轴产生质量不平衡问题。电主轴转速高,即便很小的不平衡量也会引起很大的离心力,从而激发系统剧烈振动,因此,对电主轴不平衡振动进行及时诊断和控制对高速高精密机床的发展具有重要意义。本文针对电主轴转子失衡故障展开深入研究,从故障识别和在线主动平衡两个方面较系统地研究了电主轴失衡故障诊治问题,并设计开发了软硬件系统,为电主轴安全运行提供可靠保证。首先,针对电主轴电机、转子和轴承结构,以及冷却、润滑和平衡装置,完成了关键参数设计和部件选型,在此基础上开发了具备多信息监测与分析、自动报警及降速处理等功能的电主轴系统平台,并针对所开发的电主轴系统进行了模态测试试验,为失衡故障识别和主动平衡提供了基础。其次,研究了振动信号FFT分析方法,提出了灰度图像纹理分析、对称极坐标图像纹理分析和EMD-PWVD振动时频图像能量分析新方法,完成了电主轴转子失衡故障特征提取;进一步研究了 FCM聚类方法,实现了电主轴转子失衡故障识别,并利用主轴系统平台进行了试验,验证了所提出方法的有效性。然后,根据平衡原理从整体结构、传动方式和平衡能力三个方面设计了一种双配重极坐标型机械式主动平衡装置,并在搭建了控制模型的基础上完成了其作动控制仿真;针对装置特点提出了影响系数平衡方法,进而完成了在线主动平衡系统开发,利用整体系统平台进行了试验,验证了该系统的平衡性能。最后,在平台开发和方法研究的基础上,利用LabView与MatLab联合编程,实现了电主轴转子失衡故障诊治一体化软件集成,对软件系统进行了功能验证,并利用整套软硬件系统完成了电主轴转子失衡故障诊断与治愈应用,证明了系统的实用性。
易理银[2](2020)在《镍基高温合金磨削及其磁流变弹性体抛光试验研究》文中指出镍基合金由于具有很好的高温强度、抗热疲劳、抗酸碱腐蚀等特点,已在航天行业、核能、船舶制备等行业中获得广泛的应用。然而,作为一种典型的高韧性难加工材料,传统磨削加工镍基高温合金存在加工效率低、加工成本高与加工表面质量低等缺点。如何改善该合金材料的磨削加工性能,提高工件磨削后的表面完整性,一直是镍基高温合金磨削加工研究所关注的问题。本文为提高磨削后镍基高温合金的表面完整性,提出以硅橡胶基磁流变弹性体为基体的柔性砂轮抛光镍基合金的研究思路,在镍基高温合金磨削工艺试验的基础上,通过磁流变弹性体砂轮抛光试验平台的搭建,开展了镍基高温合金的磁场辅助抛光试验研究,同时对磁流变弹性体砂轮的制备工艺及其磁致力学性能表征进行了系统的研究与分析,最终论证了磁流变弹性体砂轮在磁场辅助抛光的条件下能够有效的提高材料磨削后的表面完整性。本文的主要研究内容如下:(1)描述了镍基高温合金磨削加工的国内外研究现状,针对现有的磨削加工研究现状,提出了磁流变弹性体砂轮抛光镍基高温合金设想,以期能够达到改善磨削表面完整性的效果,同时对磁流变弹性体的国内外研究现状进行了综述,从中发现磁流变弹性体在抛光领域具有一定的研究前景。(2)开展了镍基高温合金GH4169与DD6的磨削表面完整性试验研究,磨削试验采用CBN、白刚玉、金刚石三种砂轮进行,试验采用单因素的试验方法,分别研究了砂轮转速、工件进给速度、磨削深度、砂轮粒度及砂轮种类对磨削后工件表面显微形貌、表面粗糙度、显微硬度的影响规律,同时还对磨削去除率进行了相应的研究。(3)建立了镍基高温合金刻划成型模型,并对镍基高温合金GH4169开展了划痕试验,试验采用两种不同加载方式,即恒载荷与变载荷,试验采用金刚石划头进行,恒载荷下的刻划长度均为3mm,变载荷下的刻划长度为6mm,试验分析了加载载荷及刻划速度对摩擦力及声频发射信号的影响。同时还对划痕轮廓曲线及划痕形貌进行了具体的分析与讨论。(4)首先设计搭建了一套适用于磁流变弹性体砂轮抛光镍基高温合金的抛光试验装置,设计了一套磁流变弹性体砂轮的制备模具,并制备出了磁流变弹性体砂轮。然后对磁流变弹性体砂轮的微观组织结构及不同磁场下的硬度进行了表征。同时还进行了砂轮试样的磁致摩擦磨损性能表征,研究了磁场强度及加载载荷对摩擦系数与磨痕轮廓的影响。最后研究了磁场强度对抛光面完整性的影响。
张西宁,刘旭,吴婷婷[3](2017)在《注排液式砂轮在线动平衡技术研究》文中提出为有效抑制磨削过程中由砂轮失衡引起的振动,提出了一种新的注排液式砂轮在线动平衡方法,并设计了平衡装置。通过控制注入平衡腔内的液体与计算排出平衡腔的液体,控制平衡腔内残余液体质量,进而利用残余液体提供合适的平衡校正量。分析平衡腔内液体的离心力与腔内液位半径的关系,建立动态注液模型。采用打靶法对排液用的短孔型节流阀进行参数标定,分析了影响节流阀参数的因素,建立了流量控制模型,实现了平衡腔中残余液体量的精确计算。动平衡实验结果表明,在砂轮转速为2 700r/min时进行校正,使用注排液式砂轮动平衡方法,振动幅值下降达89.25%,验证了提出的在线动平衡方法的可行性和平衡效果,同时也表明该平衡方法具有持续的平衡能力,解决了现有注液式在线动平衡腔满而丧失平衡能力的问题。
牛和华[4](2017)在《钢坯修磨砂轮不平衡信号识别与控制的研究》文中研究说明生产加工出来的钢坯,其表面不可避免的会出现各种缺陷,如结疤、裂纹、脱碳层等。为了消除表面这些缺陷,通常采用钢坯修磨砂轮进行修磨,然而在磨削过程中,由于砂轮的不平衡量会引起不平衡振动,会使钢坯表面出现波形月牙纹,并在月牙底部产生因磨削热集中而产生的烧伤现象和微裂纹,从而影响钢坯表面质量。为了改善表面质量,延长砂轮的使用时间,保障主轴系统的正常运行,降低砂轮的替换和修正频率,减少投入,提高加工效率,所以本文对钢坯修磨砂轮的不平衡信号识别及平衡控制进行了研究。本文对课题做了以下研究:(1)阐明了课题来源、研究意义,并介绍了动平衡装置的类型。(2)将钢坯修磨砂轮架振动系统简化成单自由度线性系统,并建立微分方程,求出不平衡量与砂轮架振动加速度的关系;利用最小二乘法原理拟合提取不平衡量幅值和初相位,并通过仿真验证理论的正确性和可用性。(3)介绍平衡控制过程与平衡控制策略,即计算砂轮不平衡量的幅值与相位和两个平衡盘需要调整的角度。(4)根据测量信号的特点、测量系统的一般流程及平衡控制系统的控制要求,选择适合实验的相关硬件设备。(5)根据砂轮架振动信号的特点和硬件的工作原理,以LabVIEW为基础设计数据采集分析软件,以VB语言为基础设计控制平衡盘转动的平衡控制软件。(6)将软件与硬件相结合进行标定比例系数实验,然后利用标定的比例系数进行平衡实验,并通过对比平衡前后的数据来验证不平衡量的识别理论、平衡控制方法以及平衡效果。经过对课题以上几个方面的研究,分析出了砂轮不平衡量与钢坯修磨砂轮架振动的关系,设计出了数据采集分析软件和平衡控制软件,为研究钢坯修磨砂轮不平衡信号的识别与控制奠定了一定的基础。
洪海波[5](2016)在《大型非球面超精密光学磨床设计关键技术研究》文中研究说明空间光学的快速发展对大口径非球面反射镜的需求不断增强,受运输、安装和使用条件的限制,空间大镜往往采用质量轻、稳定性强的SiC材料。传统的SiC通常采用研磨成形工艺,效率极低,已经很难满足当前市场的需求。因此,以高效超精密磨削代替研磨直接获得高精度抛光表面的新型光学高效制造工艺链成为了当前研究的热点。在整个工艺链中,超精密磨削对光学镜面的表面及亚表面质量影响最大,其加工效果将直接决定抛光等后续加工的效率及可行性。因此,研制大口径光学非球面镜超精密磨床成为提高大口径反射镜制造能力的关键因素之一,而大型光学磨床设计中存在的高刚度、大阻尼及长效稳定性等多因素耦合也使其成为当前极复杂、风险极高的工程问题之一。随着计算机辅助设计和有限元分析等技术的快速发展,计算机以其强大的海量数据处理、计算和仿真能力,在产品设计中所起的作用不断增强。然而,受到当前人工智能水平的限制,计算机在评估、决策等能力上仍存在内在缺陷,特别当处理包含定性分析、条件缺失或相互矛盾的复杂设计任务时,人类丰富的知识经验以及直觉仍起着不可替代的作用。因此,本文以大型超精密光学磨床人机集成设计为研究对象,对人机集成设计的基本原理以及在大型光学磨床设计中的应用进行深入研究。针对大型非球面超精密光学磨床设计中存在的参数耦合、行为矛盾等问题,提出了少轴高刚度构型以及新的力位混合控制策略,并在此基础上详细设计并优化了磨床的结构、控制、检测系统以及关键零部件,最终成功研制出具有1.2米口径光学非球面镜加工能力的大型超精密光学磨床。本文的主要工作及成果归纳如下:一、提出了大型超精密光学磨床人机集成设计的系统架构,定义了符合计算机推理并适合人类经验集成的设计原型,阐述了大型光学磨床集成设计的规范化过程。此外,针对知识表达中存在的语义异构性对磨床集成设计中人机交互和设计协同的影响,提出了基于本体的知识表达和管理体系。在此基础上,创建了包括产品本体、资源本体以及过程本体在内的大型光学磨床人机集成设计领域知识模型,并通过本体映射和本体融合实现了不同领域知识的集成,为大型光学磨床设计知识、经验的重用和共享奠定了基础。二、针对大型超精密光学磨床设计中存在的参数耦合、行为矛盾等难题,提出了基于机器“导航”的智能概念设计方法,并阐述了包括概念生成、概念评估以及概念完善三个阶段的详细设计流程。采用“Z”形映射方法创建了大型光学磨床的功能需求、设计参数以及期望行为概念树,并运用商运动学理论实现了五轴磨床构型的自动生成和优化。在此基础上,分析了大型光学磨床运动空间与静态刚度以及位置伺服高刚性与磨削力控制柔顺性之间的矛盾,阐述了基于启发式思维的矛盾解决策略,并提出了基于虚拟轴原理的少轴构型以及基于进给速度控制的新型力位混合控制策略。三、基于虚拟机床技术,创建了大型光学磨床的三维虚拟模型,完成了磨床机械结构、电气控制以及计量检测等子系统的详细技术设计。在此基础上,运用ANSYS等有限元分析软件对大型光学磨床整机和关键零部件的静、动态特性、抗振性能和热变形进行了分析和优化,并运用Matlab等数值仿真软件对磨床控制系统的参数进行了分析和优化,最终选择出最合适的设计参数来满足大型光学磨床的动力学性能需求。四、针对大型光学磨床超精密轴系等关键零部件进行了详细的设计。提出了基于模糊规则推理的超精密主轴轴承及驱动形式智能选择方法,并构建了超精密静压主轴的几何及有限单元模型。在此基础上,对主轴的动力学及热力学特性进行详细分析,并以此为依据对主轴的结构参数进行几何学优化。此外,提出了一种新的表面节流自补偿大型超精密静压转台,研究了大型转台静压轴承的表面节流和自补偿原理,并分析了静压转台的结构特点以及性能参数。最终,研制出大型超精密光学磨床并进行了精度测试,测试结果验证了磨床设计的有效性。综上所述,大型非球面超精密光学磨床的成功研制,不仅在理论层面验证了人机集成设计的有效性,而且将会为提升我国大型光学零件的制造能力奠定坚实基础,并为我国空间光学、军事遥感等关键领域的发展做出重要贡献。
胡航领,何立东[6](2016)在《磁流变阻尼器控制砂轮振动实验》文中研究表明砂轮振动是磨床磨削过程中产生工件加工表面振纹,影响加工质量的重要因素。针对砂轮不平衡引起主轴振动,搭建砂轮振动控制实验台,模拟磨床工作状态。在砂轮主轴上安装磁流变阻尼器,实验研究阻尼器对砂轮振动控制影响规律。结果表明,在砂轮机工作转速下,阻尼器通入电流,砂轮主轴振动峰峰值及转频振动幅值均有明显下降,降幅随电流增大而增大。通过分析时域及频域波形,可知阻尼器能有效抑制砂轮主轴振动,使砂轮振动保持在较低水平。
谢沈[7](2016)在《YHDM585立式双端面磨床关键部件设计研究》文中研究说明随着我国机械装备工业的迅速发展,双端面磨床越来越受到机床工业企业的重视,许多大、中型机床企业投入了大量人力、物力、财力来研究开发立式双端面磨床。由于国内立式双端面磨床还局限于粗磨、半精磨加工,迫切需要开发一款高效高精度数控立式双端面磨床。因此,本文从理论研究、结构设计、有限元分析等方面,对高精度立式双端面磨床的设计进行了深入的研究。本文主要研究内容有:1.理论分析立式双端面磨削原理,计算加工原理误差,从理论上保证机床的加工精度。根据机床的设计参数,确定立式双端面磨床总体设计方案,并对关键零部件进行详细介绍。2.确定磨头主轴部件的工作位置及主轴进给行程。提出两种磨头主轴部件结构设计方案,最终确定套筒移动式磨头主轴部件结构。对花键传动和带传动进行设计和计算,验证轴承的刚度及疲劳寿命,分析主轴受力情况,并采用ANSYS Workbench软件对主轴进行静、动态性能分析,验证主轴设计的合理性。为消除滚珠丝杆的传动间隙,设计双滚珠螺母无间隙传动结构。计算滚珠丝杆进行1μm的微量进给,伺服电机所需转动的角度。3.对双端面磨削砂轮直线修整方式进行理论研究,分别确定固定式修整和插补式修整的最佳修整参数,获得磨削区域中理想的砂轮端面几何形状,使工件在一次磨削过程中完成粗磨、半精磨、精磨、光磨加工工序,从而提高工件的加工精度和精度稳定性、降低工件表面粗造度。建立砂轮修整部件的三维模型,运用有限元软件对砂轮修整部件的刚度及强度进行分析,验证该结构的合理性。4.对送料部件进行总体结构设计,详细介绍了送料底板、进出口压板限高机构的设计,确定摆线针轮减速器及送料伺服电机的型号及参数。介绍机床箱体的主要结构,并对箱体的刚度和强度进行有限元分析。设计上箱体角度调整装置,计算调整量的大小,为实际应用提供理论指导。校核角度调整装置中螺纹连接的强度,保证机床设计的安全性。针对轴承环磨削加工难以实现自动上、下料问题,设计一套轴承环自动上、下料装置,提高机床的加工效率及市场竞争力。对装配、调试完成的YHDM585磨床样机进行磨削实验,实验结果表明该磨床的磨削加工性能满足设计要求。
秦源章[8](2016)在《磨床砂轮在线动平衡控制器的关键技术研究》文中进行了进一步梳理磨床砂轮在工作过程中不可避免的会产生不平衡,这种不平衡会使砂轮乃至整个磨床产生振动,从而引起严重的后果。最直接的影响就是被加工零件的质量得不到保证,包括使零件的表面粗糙度增大、几何精度下降等。其次磨床的振动会降低磨床的使用寿命,振动产生的噪声也会使车间的环境恶化。尤其是作为机械零件精密加工主要方式的磨削加工,这种不平衡是绝对不允许的。然而手动平衡的速度和效果已经远不能满足制造业发展的需求,亟待寻求更为有效的自动平衡方法。因此,本课题在对磨床砂轮在线动平衡控制器的技术和理论进行深入分析和研究的基础上,开发了一款基于单片机C8051F060的磨床砂轮在线动平衡控制器,并对其功能的实现和开发中应用到的关键技术进行了深入地研究。本文主要完成的研究工作有:针对现有磨床砂轮在线动平衡控制器硬件上的落后以及关键技术自主研发方面的不足,提出了基于C8051F060单片机的动平衡控制器硬件平台设计方案;并根据控制器的硬件系统以及所应用的关键技术,对控制器软件系统的构成进行了分析和研究,采用模块化的设计思想,完成了软件程序的设计,主要包括控制器配置的设置模块、砂轮转速测量模块、信号处理模块、控制策略模块以及键盘显示模块。为了准确地获取砂轮的振动信号,以保证动平衡控制器的平衡效果和可靠性,本文对砂轮不平衡量信号的特征进行了深入的分析和研究,结合动平衡控制器的功能和工作环境的要求,提出了硬件和软件相结合的信号处理技术方案,即在硬件上采用基于自适应带通滤波器的信号处理技术,对信号进行初步的处理;在软件上采用五点直线滑动滤波和时域平均相结合的方法对信号做进一步的处理,最后利用离散傅里叶变换的快速算法求出砂轮振动的幅值和相位。针对目前磨床砂轮动平衡控制器普遍存在平衡效果差、平衡效率低的缺陷,本文通过对现有动平衡控制策略的分析和研究,提出了改进的逐步寻优算法作为动平衡控制算法。改进后的逐步寻优算法采用变步角的寻优原理,对整个动平衡过程进行了细化,将动平衡分为相位平衡和幅值平衡两个阶段,分别针对两个阶段的不同特点,合理的选择最优的步角,有效的缩短了平衡时间,并提高了动平衡的效果。本文所研发的磨床砂轮在线动平衡控制器采用主流的电器元件,有效地改善了控制器的硬件功耗、提升了控制器的测控性能。本文将所研究的信号处理技术应用该动平衡控制器上,通过实验验证了该技术的准确性和可靠性。论文所提出的动平衡控制策略,经过仿真测试验证了策略的正确性和可行性。本文的研究成果对于促进磨削加工过程的动态稳定性来讲,具有重要的理论意义和工程应用价值,同时本文所开发的控制器也具有良好的市场前景。
张亮[9](2016)在《球形蜗杆砂轮磨齿机主轴部件回转精度与动特性研究》文中研究说明近年来随着国内外核电、大型水力发电机、风力发电机等机械的迅速崛起使得市场上对大功率行星齿轮减速器的需求越来越大,然而大型硬齿面内齿圈则是行星减速机的重要核心零件。大型硬齿面内齿圈的磨削仍然是一个技术难点,已经有人基于蜗杆砂轮磨齿法设计了球形蜗杆砂轮磨齿机,但该磨齿机只是处于雏形阶段。机床主轴系统是机床的一个重要部件,其运行状况的好坏直接关系着机床加工精度的好坏。本文以球形蜗杆砂轮磨齿机为基础,对其主轴以及砂轮结构进行进一步设计,并且对主轴的回转精度与动特性进行研究。本文的研究内容主要有以下几点:(1)分析了原磨齿机的结构方案,对其原结构方案不足进行了改进。采用空心的带有液体平衡装置的砂轮可拆分式砂轮体结构,减小了砂轮体质量,改进了砂轮体的平衡性能、主轴的动态特性。(2)对主轴结构进行参数化建模,以其静刚度最大为目标函数,用有限元软件Ansys Workbench对主轴的结构参数进行优化,用优化结果对主轴的相应尺寸进行修改。(3)分析了主轴组件回转误差产生的原因,找出了主轴组件所导致的回转误差,对砂轮磨齿时砂轮体的径向跳动和摆动进行了建模与仿真,依据仿真结果提出了一些能够改善主轴组件回转精度的措施。(4)为了更合理的确定主轴的支承跨距,砂轮的质量,进行了主轴的动特性分析。
王小龙[10](2015)在《钢坯修磨砂轮在线动平衡技术的研究》文中认为砂轮磨削经常是机械加工过程中不可或缺的部分,是实现精密与超精密加工的重要途径。而磨削过程中产生的振动,不仅会严重影响磨削工件的表面质量和精度,而且也会降低磨床和砂轮的使用寿命。国内外对砂轮在线动平衡技术已经有了一些研究,在一些磨床上也有了 一定了应用,但对于钢坯修磨砂轮的在线动平衡技术却研究的较少。针对钢坯修磨的特点,通过利用在线平衡技术,减少砂轮的不平衡量,提高其加工精度和使用寿命,降低生产成本,提高生产效率,具有研究价值和现实意义。本文在已有的砂轮动平衡技术上,研究了针对于钢坯修磨砂轮的在线动平衡系统,具体研究内容如下:(1)分析了平衡头的工作原理,计算了行星轮系的传动比,重点对行星轮系进行了传动效率的计算。(2)设计了一系列的信号处理电路,包括基准信号整形电路、32倍频锁相触发电路、低通滤波电路、高通滤波电路以及窄带通滤波电路,并对部分电路进行了仿真,验证了其有效性。通过一系列的处理电路实现了振动信号的整周期采样以及振动基频信号的检测。(3)采用快速傅里叶变换(FFT)提取振动信号的幅值和相位,选择了基于影响系数法的控制策略求解平衡盘所需的转动角度。(4)采用LabVIEW软件编写控制程序,实现了振动信号的采集、数字信号的预处理、不平衡量检测以及平衡盘的转动。通过本文的研究,构建了钢坯修磨砂轮的在线动平衡系统,为进一步研究钢坯修磨砂轮在线动平衡技术打下了良好的基础。
二、磨床砂轮动态平衡装置的研制(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、磨床砂轮动态平衡装置的研制(论文提纲范文)
(1)高速精密电主轴转子失衡识别及主动平衡研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究动态及发展趋势 |
1.2.1 转子故障诊断方法 |
1.2.2 电主轴故障诊断技术 |
1.2.3 电主轴在线主动平衡技术 |
1.3 研究内容及总体方案 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 总体方案 |
2 电主轴选型设计及系统集成 |
2.1 电主轴结构及特点 |
2.2 电主轴选型设计 |
2.3 电主轴系统集成 |
2.4 主轴模态测试 |
2.5 本章小结 |
3 电主轴转子失衡故障识别 |
3.1 转子失衡故障机理 |
3.2 振动信号特征提取 |
3.3 振动图像特征提取 |
3.3.1 灰度图像纹理分析方法 |
3.3.2 对称极坐标图像纹理分析方法 |
3.3.3 EMD-PWVD振动时频图像能量分析方法 |
3.4 基于图像特征的FCM聚类识别 |
3.5 失衡故障识别试验 |
3.5.1 振动信号识别试验 |
3.5.2 振动图像识别试验 |
3.6 本章小结 |
4 电主轴在线主动平衡装置及系统设计 |
4.1 在线主动平衡原理 |
4.2 在线主动平衡装置设计 |
4.2.1 总体传动方案 |
4.2.2 机械结构及参数设计 |
4.2.3 平衡能力设计 |
4.3 在线主动平衡装置控制研究 |
4.4 平衡系统设计及试验 |
4.4.1 在线主动平衡方法 |
4.4.2 在线主动平衡系统设计 |
4.4.3 平衡性能试验 |
4.5 本章小结 |
5 电主轴失衡故障识别与主动平衡软件开发 |
5.1 在线主动平衡系统软件开发 |
5.1.1 软件方案 |
5.1.2 软件开发 |
5.2 软件功能验证 |
5.3 软件应用验证 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(2)镍基高温合金磨削及其磁流变弹性体抛光试验研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景和研究意义 |
1.2 镍基高温合金磨削加工国内外研究现状 |
1.3 磁流变弹性体国内外发展现状 |
1.4 课题来源及论文主要研究内容 |
1.5 本章小结 |
第2章 镍基高温合金磨削表面完整性试验研究 |
2.1 引言 |
2.2 试验设备及条件 |
2.2.1 试验设备 |
2.2.2 试验材料 |
2.2.3 砂轮的选用 |
2.2.4 砂轮平衡和修整 |
2.2.5 磨削试验方案设计 |
2.3 表面完整性参数检测方法 |
2.3.1 表面完整性的介绍 |
2.3.2 表面显微形貌观察 |
2.3.3 表面粗糙度测量 |
2.3.4 表面显微硬度的测量 |
2.4 磨削加工参数对表面完整性的影响 |
2.4.1 磨削参数对表面显微形貌的影响 |
2.4.2 磨削参数对表面粗糙度的影响 |
2.4.3 磨削参数对表面显微硬度的影响 |
2.5 砂轮参数对表面完整性的影响 |
2.5.1 砂轮参数对表面显微形貌的影响 |
2.5.2 砂轮参数对表面粗糙度的影响 |
2.5.3 砂轮参数对表面显微硬度的影响 |
2.6 磨削参数对材料去除率的影响 |
2.7 砂轮参数对材料去除率的影响 |
2.8 本章小结 |
第3章 镍基高温合金的微米划痕试验研究 |
3.1 引言 |
3.2 镍基高温合金微米划痕表面/亚表面形成机理 |
3.3 镍基高温合金GH4169划痕试验 |
3.3.1 试验设备及试验条件 |
3.3.2 载荷对划痕的影响 |
3.3.3 划刻速度对划痕的影响 |
3.4 本章小结 |
第4章 磁流变弹性体砂轮制备及磁致力学性能表征试验研究 |
4.1 引言 |
4.2 磁流变弹性体砂轮的制备及基本性能表征 |
4.2.1 磁流变弹性体砂轮制备装置设计 |
4.2.2 磁流变弹性体砂轮的制备工艺 |
4.2.3 磁流变弹性砂轮的微观结构及硬度测试 |
4.3 磁流变弹性体砂轮的磁致摩擦性能表征 |
4.4 本章小结 |
第5章 磁流变弹性体砂轮抛光表面完整性试验研究 |
5.1 引言 |
5.2 抛光试验平台的搭建及试验条件 |
5.2.1 抛光试验平台的搭建 |
5.2.2 抛光试验条件及参数 |
5.3 磁场强度对抛光正压力的影响 |
5.4 磁场强度对表面完整性的影响 |
5.4.1 磁场强度对表面显微形貌的影响 |
5.4.2 磁场强度对表面粗糙度的影响 |
5.4.3 磁场强度对表面显微硬度的影响 |
5.4.4 磁场强度对亚表面损伤层深度的影响 |
5.5 本章小结 |
总结与展望 |
全文总结 |
研究展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读学位期间取得的研究成果 |
(3)注排液式砂轮在线动平衡技术研究(论文提纲范文)
1 注排液式动平衡原理 |
2 储液腔内液体的离心力与液位半径的关系 |
3 节流阀参数测定 |
4 注排液式在线动平衡实验 |
5 结论 |
(4)钢坯修磨砂轮不平衡信号识别与控制的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题来源 |
1.2 钢坯修磨砂轮动平衡的研究意义 |
1.3 砂轮动平衡发展概述 |
1.3.1 刚性平衡装置 |
1.3.2 液体平衡装置 |
1.3.3 电磁平衡装置 |
1.4 动平衡系统的基本结构 |
1.5 论文主要研究内容 |
第2章 不平衡量幅值与相位的识别 |
2.1 单自由度线性系统运动微分方程分析 |
2.2 不平衡量引起钢坯修磨砂轮架振动 |
2.3 不平衡量幅值与相位的计算 |
2.3.1 不平衡量幅值与相位的计算原理 |
2.3.2 仿真验证 |
2.4 本章小结 |
第3章 平衡控制方法的研究 |
3.1 平衡控制原理 |
3.2 平衡控制过程 |
3.2.1 计算砂轮不平衡量的幅值与相位 |
3.2.2 计算两个平衡盘需要调整的角度 |
3.3 本章小结 |
第4章 不平衡信号采集及控制硬件的选择 |
4.1 采集分析及平衡控制系统的整体结构 |
4.2 信号采集系统硬件的选择 |
4.2.1 传感器的选择 |
4.2.2 信号调理装置的选择 |
4.2.3 数据采集卡的选择 |
4.3 运动控制系统硬件的选择 |
4.3.1 上位控制单元的选择 |
4.3.2 执行机构的选择 |
4.4 本章小结 |
第5章 数据采集分析软件与平衡控制软件的设计 |
5.1 软件的整体结构 |
5.2 软件主界面 |
5.3 数据采集分析软件的设计 |
5.3.1 数据采集模块 |
5.3.2 数据处理模块 |
5.4 平衡控制软件的设计 |
5.4.1 平衡控制软件的自动工作原理 |
5.4.2 平衡控制软件软件的组成 |
5.5 本章小结 |
第6章 平衡实验 |
6.1 利用等分点法标定系数 |
6.1.1 标定系数的原理 |
6.1.2 标定系数的实验 |
6.2 平衡效果验证 |
6.3 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录 |
(5)大型非球面超精密光学磨床设计关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 大型超精密光学磨床设计 |
1.2.1 大型光学磨床的设计需求 |
1.2.2 大型光学磨床的设计准则 |
1.2.3 超精密光学磨床设计方法 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 设计理论及方法的发展及现状 |
1.3.2 超精密磨床的概念设计 |
1.3.3 超精密磨床的详细设计 |
1.3.4 大型超精密光学磨床现状 |
1.4 课题提出及研究目的 |
1.5 研究内容与论文章节安排 |
第二章 大型超精密光学磨床人机集成设计方法 |
2.1 引言 |
2.2 人机集成设计方法基本原理 |
2.2.1 设计架构 |
2.2.2 设计原型 |
2.3 基于本体的大型光学磨床设计知识管理 |
2.3.1 磨床设计知识本体建模 |
2.3.2 本体集成方法和技术 |
2.4 本章小结 |
第三章 面向行为矛盾解决的大型光学磨床概念设计 |
3.1 引言 |
3.2 基于机器“导航”的智能概念设计方法 |
3.2.1 智能概念设计基本架构 |
3.2.2 智能概念设计执行过程 |
3.3 大型光学磨床概念生成与评估 |
3.3.1 磨床设计概念生成 |
3.3.2 基于商运动学的磨床构型设计 |
3.4 基于虚拟轴原理的少轴构型磨床设计 |
3.4.1 运动空间与刚度矛盾及解决策略 |
3.4.2 少轴构型与虚拟轴原理 |
3.4.3 少轴构型磨床的运动学优化 |
3.5 超精密磨床力位混合控制策略 |
3.5.1 刚柔相济矛盾及解决策略 |
3.5.2 力位混合控制策略 |
3.6 本章小结 |
第四章 基于动力学的大型光学磨床优化设计方法 |
4.1 引言 |
4.2 大型超精密光学磨床技术设计 |
4.2.1 超精密磨床结构设计 |
4.2.2 磨床电气控制系统设计 |
4.2.3 磨床检测系统设计 |
4.3 大型超精密光学磨床动力学性能优化 |
4.3.1 结构动力学优化 |
4.3.2 热力学分析及优化 |
4.3.3 控制系统分析及参数优化 |
4.4 本章小结 |
第五章 大型超精密光学磨床详细设计与实现 |
5.1 引言 |
5.2 大型超精密光学磨床静压主轴设计 |
5.2.1 基于经验的轴承及驱动设计 |
5.2.2 超精密静压主轴参数设计 |
5.2.3 基于动力学模型的几何学优化 |
5.2.4 主轴热力学分析及优化 |
5.3 表面节流自补偿超精密液体静压转台设计 |
5.3.1 表面节流自补偿原理 |
5.3.2 液体静压转台设计方案 |
5.3.3 静压转台性能分析 |
5.4 大型超精密光学磨床开发与实现 |
5.4.1 磨床样机及具体参数 |
5.4.2 磨床误差检测 |
5.5 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 全文工作总结 |
6.2 论文的主要贡献与创新点 |
6.3 工作展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间研究成果 |
致谢 |
(7)YHDM585立式双端面磨床关键部件设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外立式双端面磨床的先进技术 |
1.2.1 国外立式双端面磨床的技术发展 |
1.2.2 国内立式双端面磨床取得的技术进步 |
1.3 立式双端面磨床的分类 |
1.4 课题的提出及来源 |
1.5 论文研究的目的与主要内容 |
1.6 本章小结 |
第2章 立式双端面磨床总体设计 |
2.1 双端面磨削理论分析 |
2.1.1 立式双端面磨床磨削原理介绍 |
2.1.2 加工原理误差 |
2.1.3 双端面磨削平面布局 |
2.1.4 最大磨削余量的计算 |
2.2 立式双端面磨床的基本情况 |
2.2.1 机床主要技术参数 |
2.2.2 机床型号、适用范围及特点 |
2.3 磨床总体结构布局 |
2.4 本章小结 |
第3章 磨头主轴部件设计 |
3.1 上、下磨头主轴部件工作位置及行程的确定 |
3.2 磨头部件方案的确定 |
3.2.1 砂轮架移动式磨头部件结构方案 |
3.2.2 套筒移动式磨头主轴部件结构方案 |
3.2.3 磨头主轴部件方案的确定 |
3.3 磨头主轴部件旋转传动部分设计 |
3.3.1 主轴电机的选择 |
3.3.2 V带传动的设计计算 |
3.3.3 花键的设计和计算 |
3.3.4 主轴受力分析 |
3.3.5 主轴轴承的位移计算 |
3.3.6 主轴轴承的疲劳寿命计算 |
3.3.7 主轴静态性能分析 |
3.3.8 主轴动态性能分析 |
3.4 磨头主轴部件进给传动部分设计 |
3.4.1 伺服电机的选择 |
3.4.2 蜗轮蜗杆减速机构 |
3.4.3 双螺母滚珠丝杆机构 |
3.4.4 进给速度及微量进给计算 |
3.5 磨头主轴部件端面砂轮 |
3.5.1 砂轮冷却方式及结构的改进 |
3.5.2 砂轮的选择 |
3.6 本章小结 |
第4章 砂轮修整部件设计 |
4.1 砂轮修整方式的选择 |
4.2 直线式修整的理论分析 |
4.2.1 砂轮直线修整的几何布局 |
4.2.2 固定式修整中最佳修整角度的确定 |
4.2.3 插补式修整中最佳修整角度的确定 |
4.2.4 实验验证 |
4.3 砂轮修整部件的结构设计 |
4.4 砂轮修整部件的刚度分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 磨床其它部件的设计及磨削加工实例 |
5.1 送料部件结构设计 |
5.1.1 送料底板的设计 |
5.1.2 进出料压板限高机构 |
5.1.3 摆线针轮减速器及电机的选择 |
5.1.4 送料圆盘座的刚度分析 |
5.2 箱体设计 |
5.2.1 下箱体的静态分析 |
5.2.2 下箱体的静态分析 |
5.3 上箱体角度调整装置 |
5.3.1 上磨头主轴部件调整方式 |
5.3.2 上箱体角度调整方式 |
5.3.3 调整量的计算 |
5.3.4 角度调节装置的强度校核 |
5.4 自动上、下料装置 |
5.5 磨削加工实例 |
5.5.1 磨削试件及精度要求 |
5.5.2 实验设备 |
5.5.3 磨削加工参数 |
5.5.4 实验数据记录与处理 |
5.6 本章小结 |
结论与展望 |
参考文献 |
致谢 |
附录A(攻读学位期间所发表的学术论文目录) |
(8)磨床砂轮在线动平衡控制器的关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题的研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 检测砂轮不平衡量方法的研究现状 |
1.2.2 砂轮在线动平衡控制器的研究现状 |
1.3 课题的来源及主要研究内容 |
1.3.1 课题的来源 |
1.3.2 主要研究内容 |
1.4 论文的总体结构 |
2 砂轮在线动平衡控制器功能分析及总体方案设计 |
2.1 动平衡控制器基本结构及工作原理 |
2.2 动平衡控制器的总体方案设计 |
2.2.1 硬件开发方案设计 |
2.2.2 软件开发方案设计 |
2.3 系统开发工具和开发环境 |
2.4 本章小结 |
3 砂轮不平衡量信号分析和处理技术的研究与应用 |
3.1 砂轮不平衡量振动信号的特征分析 |
3.1.1 砂轮振动信号的构成成分 |
3.1.2 砂轮不平衡量振动的机理及特征 |
3.2 砂轮不平衡量振动信号的采样 |
3.2.1 基准信号的获取 |
3.2.2 A/D采样 |
3.2.3 砂轮振动信号的采样 |
3.3 砂轮不平衡量信号的处理 |
3.3.1 五点直线滑动滤波 |
3.3.2 时域平均 |
3.3.3 软件仿真与结果分析 |
3.4 不平衡量信号幅值和相位的求取 |
3.5 本章小结 |
4 动平衡控制系统的建模及控制策略的研究 |
4.1 砂轮在线动平衡原理模型 |
4.2 动平衡执行部件——平衡头 |
4.2.1 平衡头的原理 |
4.2.2 平衡头内部结构 |
4.2.3 偏心齿圈结构 |
4.2.4 平衡头的安装 |
4.3 动平衡控制策略的研究 |
4.3.1 动平衡控制算法的选择 |
4.3.2 改进的逐步寻优算法 |
4.4 本章小结 |
5 砂轮在线动平衡控制器系统实现 |
5.1 砂轮在线动平衡控制器的硬件 |
5.1.1 信号采集及处理电路设计 |
5.1.2 动平衡头控制电路设计 |
5.1.3 液晶显示和键盘的设计 |
5.2 砂轮在线动平衡控制器的软件 |
5.2.1 单片机各模块的设置 |
5.2.2 砂轮不平衡信号处理程序设计 |
5.3 实验及其结果分析 |
5.3.1 振动信号采集部分的性能测试 |
5.3.2 自适应带通滤波器的性能测试 |
5.3.3 动平衡控制策略的仿真实验 |
5.4 本章小结 |
6 结论与展望 |
6.1 本文主要工作总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简历、攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
1 个人简历 |
2 参与的科研项目 |
3 发表的课题相关论文 |
(9)球形蜗杆砂轮磨齿机主轴部件回转精度与动特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 国内外主轴的研究现状 |
1.2 选题背景 |
1.3 课题研究意义 |
1.4 课题研究内容 |
第2章 主轴部件结构设计 |
2.1 砂轮架 |
2.2 主轴部件的结构设计 |
2.2.1 主轴轴承的配置形式 |
2.2.2 主轴跨距的确定 |
2.2.3 砂轮体的结构设计 |
2.3 本章小结 |
第3章 主轴组件的回转误差分析 |
3.1 影响主轴组件回转精度的因素 |
3.1.1 由主轴结构导致的回转误差 |
3.1.2 由主轴轴承导致的回转误差 |
3.1.3 砂轮体的偏心误差 |
3.2 误差因素的数学描述 |
3.2.1 轴承内圈滚道误差描述 |
3.2.2 主要误差因素描述 |
3.3 本章小结 |
第4章 主轴组件回转误差建模与仿真 |
4.1 主轴组件建模 |
4.1.1 主轴轴承误差建模 |
4.1.2 主轴的摆动误差建模 |
4.1.3 砂轮体回转误差建模 |
4.2 砂轮体回转误差仿真 |
4.3 本章小结 |
第5章 主轴组件的动态特性研究 |
5.1 本研究所需的一些力学理论 |
5.2 主轴组件模态分析 |
5.3 主轴组件动特性影响因素分析 |
5.3.1 支承跨距的影响 |
5.3.2 砂轮体质量的影响 |
5.4 主轴组件谐响应分析 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(10)钢坯修磨砂轮在线动平衡技术的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题来源及研究目的 |
1.2 砂轮动平衡技术国内外研究现状 |
1.2.1 砂轮动平衡技术在国外的研究现状 |
1.2.2 砂轮动平衡技术在国内的研究现状 |
1.3 钢坯修磨砂轮在线动平衡控制系统研究的意义 |
1.4 钢坯修磨砂轮动平衡系统的组成 |
1.5 论文主要研究内容 |
第2章 砂轮动平衡的基本理论 |
2.1 转子动平衡基本理论 |
2.1.1 转子的特征分类 |
2.1.2 刚性转子平衡理论 |
2.1.3 挠性转子平衡理论 |
2.1.4 在线转子平衡理论 |
2.1.5 转子的不平衡类型 |
2.2 砂轮平衡方式的选择 |
2.3 平衡头工作原理及其结构 |
2.3.1 平衡头设计要求及平衡原理 |
2.3.2 平衡头的结构及工作原理 |
2.3.3 平衡头的不平衡量计算 |
2.3.4 平衡头周转轮系的传动效率 |
2.4 本章小结 |
第3章 不平衡信号的检测与处理 |
3.1 振动信号的成分分析 |
3.2 传感器的选择 |
3.2.1 振动传感器的选择 |
3.2.2 砂轮转速传感器选择 |
3.3 基准信号的处理 |
3.3.1 基准信号的处理流程 |
3.3.2 整形电路 |
3.3.3 触发电路 |
3.4 振动信号的处理 |
3.4.1 振动信号的处理流程 |
3.4.2 前置放大器 |
3.4.3 低通滤波电路 |
3.4.4 高通滤波器 |
3.4.5 窄带通跟踪滤波器 |
3.5 本章小结 |
第4章 不平衡量的提取算法及控制策略 |
4.1 采样基本原理 |
4.1.1 测幅、测相原理 |
4.1.2 不平衡振动信号的采集 |
4.2 离散傅里叶变换 |
4.2.1 直接傅里叶变换 |
4.2.2 快速傅里叶变换 |
4.3 振动基频分量的幅值与相位计算 |
4.4 动平衡系统控制策略的选择 |
4.4.1 坐标轮换法原理 |
4.4.2 改进坐标轮换法 |
4.4.3 影响系数法 |
4.5 本章小结 |
第5章 砂轮动平衡系统的软件设计 |
5.1 控制系统的硬件设计 |
5.1.1 步进电机的选型 |
5.1.2 步进电机的控制原理 |
5.1.3 虚拟仪器及步进电机控制方案 |
5.2 控制程序设计 |
5.2.1 信号采集程序 |
5.2.2 采样数据预处理 |
5.2.3 幅值、相位的测量程序 |
5.2.4 平衡控制程序 |
5.3 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 课题展望 |
参考文献 |
致谢 |
四、磨床砂轮动态平衡装置的研制(论文参考文献)
- [1]高速精密电主轴转子失衡识别及主动平衡研究[D]. 邵偲洁. 西安科技大学, 2020(01)
- [2]镍基高温合金磨削及其磁流变弹性体抛光试验研究[D]. 易理银. 湘潭大学, 2020(02)
- [3]注排液式砂轮在线动平衡技术研究[J]. 张西宁,刘旭,吴婷婷. 西安交通大学学报, 2017(04)
- [4]钢坯修磨砂轮不平衡信号识别与控制的研究[D]. 牛和华. 东北大学, 2017(06)
- [5]大型非球面超精密光学磨床设计关键技术研究[D]. 洪海波. 上海交通大学, 2016(03)
- [6]磁流变阻尼器控制砂轮振动实验[J]. 胡航领,何立东. 噪声与振动控制, 2016(03)
- [7]YHDM585立式双端面磨床关键部件设计研究[D]. 谢沈. 湖南大学, 2016(02)
- [8]磨床砂轮在线动平衡控制器的关键技术研究[D]. 秦源章. 郑州大学, 2016(02)
- [9]球形蜗杆砂轮磨齿机主轴部件回转精度与动特性研究[D]. 张亮. 燕山大学, 2016(01)
- [10]钢坯修磨砂轮在线动平衡技术的研究[D]. 王小龙. 东北大学, 2015(06)