一、两种可代替数控加工精密零件的新方法（论文文献综述）
赵东旭[1]（2021）在《基于勒洛三角形的方孔数控铣削加工新方法研究》文中提出近年来,由于方孔具有转矩大、导向性好、传动平稳等特性,在汽车、石化、船舶以及航天航空等众多领域中被广泛的应用。采用加工工艺和运动机构加工的方法虽然能够实现方孔的加工,但是存在加工精度较低、表面质量较差、刀具失效较严重、加工材料有局限性等问题。针对上述加工方法出现的问题,特种加工领域中的电火花和电解加工方法虽然可以在难加工材料上实现方孔的加工,但是仍然存在加工精度较低、电极损耗较严重、加工成本较高、环境污染等一系列的问题。因此,在方孔的加工过程中如何实现高效率、高精度、低成本、低污染成为了亟待解决的问题。为此,本文提出了一种基于勒洛三角形的方孔数控铣削加工新方法,该方法是以勒洛三角形可在等宽正方形内旋转的运动特性为理论基础,以数控加工为手段,并结合运动轨迹仿真和方孔铣削实验,对方孔的加工原理、方孔加工新方法的可行性、刀具的运动轨迹以及方孔的形状精度等方面进行研究。首先,以勒洛三角形自转与公转的复合运动可形成方形的理论为依据,建立了勒洛三角形运动轨迹的数学模型,进而研究了勒洛三角形的运动规律,通过UG软件的CAE模块中的运动仿真功能进行模拟方形的形成过程,并基于该运动过程获得了运动模型的位移、速度、加速度与时间之间的关系,揭示了勒洛三角形的运动规律。其次,以方孔的切削机理为依据,结合勒洛三角形的几何特性,设计并制造出了方孔的加工刀具,通过对数控加工的理论分析和铣削方孔的实验研究,提出并验证了方孔加工新方法的可行性,针对刀具的运动轨迹提出了单因素研究变量,确定了螺旋铣孔的切削方式,并结合UG软件中的CAM模块中的数控加工编程功能,获得了数控铣削方孔的加工程序。然后,为了进一步研究刀具运动轨迹对方孔形状精度的影响,提出了针对方孔形状精度的评价方法,通过UG/CAE软件创建了方孔刀具的运动模型,并结合勒洛三角形的运动形式和约束条件,利用Motion功能实现了刀具运动轨迹的仿真,通过ADAMS/Kinematics求解器计算出刀具运动模型在各个步骤的数据结果,将其与方孔形状精度的评价方法相结合,进而得到了最优的刀具运动轨迹和数控加工程序。最后,针对方孔的理论形状精度进行定性的研究,利用二次元影像仪并结合图像检测软件,得到了方孔形貌的基础数据,通过对理论精度和实际误差的分析,揭示了导致其偏差的原因,根据实验数据所反映出的趋势,进而验证了仿真结论的可靠性,依据方孔的加工原理,得出了加工不同尺寸的方孔所对应的刀具轨迹数学通式,将其与所得到的结论相结合,进而完成了对不同尺寸方孔的刀具运动轨迹的探究。综上所述,本文针对以勒洛三角形几何特性为基础的数控铣削加工方孔新方法展开研究,建立了勒洛三角形运动轨迹的数学模型,验证了方孔加工新方法的可行性,分析了刀具轨迹对方孔形状精度的影响,得出了方孔加工最优的刀具运动轨迹,进而为方孔的加工方案提供了更多的可能性,同时为实现五边形、六边形等多边形孔或异形孔的加工奠定了理论的基础和提供了重要的参考价值。
张伟盼[2]（2020）在《复杂微小零件几何形位误差的精密测量与表征技术研究》文中研究指明复杂微小型零件一般是指尺寸大小为0.1mm～10mm,特征尺寸大小0.01mm～1mm,且具有复杂形貌特征的零件。随着各学科不断向着高精尖端发展,精密的复杂微小零件在各个领域发挥着越来越重要的作用。无论采用何种加工技术,要获得合格的复杂微小精密零件,都需要先进的测量装置及方法。由于精密复杂微小零件结构形态各异,复杂多变,现有三坐标测量装置难以满足其高精度、高效率的形位误差测量要求。针对上述问题,本文研究目标为开发一种针对微小尺寸零件的几何形位误差多坐标测量及表征评价技术,主要内容为针对论文中给出的两种待测复杂微小零件,应用五自由度精密测量平台完成复杂微小零件测量轨迹规划方法的研究,实现这两种复杂微小零件的测量轨迹规划。研究复杂微小零件的形位误差表征和评价方法,研制复杂微小零件形位误差图形化的评价表征软件,实现形位误差表征的自动化。首先,针对复杂微小零件的特点,确定了合适的测量方案。并通过研究多轴加工轨迹行距计算方法,确定了测量轨迹行距的计算方法。对比了现有的测量数据采集步长方法,确定了适用于本论文的测量数据步长采集方法。完成了测头轴矢量空间姿态的规划,并基于曲率干涉检测方法确定了测头允许的最大半径。完成了测量轨迹样式的规划,基于齐次坐标变换方法,建立了测量轨迹点位文件后处理算法。并设计了测量轨迹规划流程。其次,进行了测量数据点采集技术研究,确定了数据采集方案。确定了曲面拟合重构方法。基于齐次坐标变换建立了实际测量点反求算法。并对常用的几何形位误差评价表征算法进行了数学软件工程实现,开发了形位误差评价表征软件。最后,分析实验室自研超精密五轴机床各项参数,基于该超精密机床建立了五自由度精密测量平台及测量环境。借助数学软件以及Powermill软件,基于前述测量轨迹方法,对本文待测复杂微小零件进行了测量轨迹的规划,验证了上述测量轨迹规划方法的完整性和工程实用性,并对影响复杂微小零件几何形位误差测量精度的因素进行了分析,分析了测头半径、测头轴矢量偏角、测头受热变形量、测头刚度等因素对测量精度的影响效果,并给出了相应的解决方法。
常文芬[3]（2019）在《精密卧式加工中心热误差实时补偿技术》文中提出精密卧式加工中心作为高档数控机床的一类产品,其自动化和智能化程度高、柔性和通用性强,精度/精度稳定性和刚度要求高,是航空航天、汽车、船舶、机床等重点领域箱体类精密零件加工所必需的关键重点装备。随着数控机床不断向着高速、高精方向发展,精密卧式加工中心热误差对加工精度的影响愈加明显,本文研究了精密卧式加工中心热误差在机实时测量与补偿这一前沿技术问题。降低数控机床热误差的途径主要有三种方式:热平衡设计、温度场主动控制以及热误差补偿。实际生产中,通常会将三种方法综合使用。本文以精密卧式加工中心为研究对象,以热误差补偿作为提高其精度及精度稳定性的出发点,结合工程实际需求,提出一种监控机床结构大件热变形量并可据此进行工作空间实时补偿的建模和补偿方法,并进行相关的实验验证。在热误差建模方面,提出以结构件变形量为基础的机床工作空间热误差建模方法,建立出精密卧式加工中心结构件热变形与整机末端热变形的映射关系。根据此方法建立一台精密卧式加工中心床身、立柱、滑座等结构大件的变形量测试线,开展在多种工况下结构大件的热变形仿真分析,建立各直线轴导轨三个方向热变形与结构大件测试线变形量之间的映射关系;采用多体动力学方法,建立导轨基面与运动副-工作空间的误差映射模型。基于上述模型,分析各项误差对机床工作空间热变形误差的敏感度,为动态关系式的调整提供支撑。在热变形测试和补偿方面,研制出机床结构热变形测试装置,开发出机床热误差实时补偿软件,采用外部坐标原点偏置法,实现热误差实时补偿。基于以结构件变形量为基础的机床工作空间热误差建模方法,设计以杆代线的机床结构件热变形测试装置,以碳纤维杆作为热变形的基准,选用高精度接触式位移传感器,通过测试固定在结构大件上的位移传感器和碳纤维杆之间的位移值获得结构大件的测试线实时变形;考虑到工程使用方便,将每个结构件的传感器进行集成,进一步串行连接,构建集成式热变形测试系统;根据所建立的热误差模型和集成式热变形测试系统,开发了机床热误差实时补偿软件,建立了实时计算和补偿平台;通过实时测得结构大件的测试线变形量,根据模型实时计算获得补偿数据并输入数控系统,采用外部坐标原点偏置法实现实时补偿。在热误差快速检测方面,提出了工作空间体对角线、面对角线与直线轴等多项精度综合检测方法,通过实验验证了实时热误差补偿方法的有效性。这种方法检测的误差项包含单直线轴误差、两轴联动误差、以及三轴联动的体对角线误差,误差项具有多样性,各检测直线组合起来基本可以涵盖机床工作空间;同时测试速度快,满足实时补偿的需要。通过高精度激光跟踪仪进行机床全空间体对角线、面对角线及单直线轴的测试验证表明,工作空间热误差补偿效果可达到35～50%。上述热误差补偿方法具有很好的实时性,不需要在机床上安装大量的温度传感器,测试线及位移传感器安装于结构大件的外围,远离加工区,工作环境较好,具有很好的准确性和可靠性;该方法方便工程应用,可有效降低热误差,提升机床的加工精度和热稳定性,具有重要的工程应用价值。
周立轩[4]（2021）在《直廓环面蜗杆的三维建模及数控加工研究》文中研究表明直廓环面蜗杆传动是一种性能优良的蜗杆传动,具有承载能力大、使用寿命长、传动效率高等优点。在啮合时同时进入啮合的齿数较多,瞬时接触线分布有利于形成动压油膜,且诱导法曲率较小,在冶金、矿山、船舶、水利、军工等领域有广泛应用。但蜗杆齿面加工需要改造机床或购置专用机床、制造专用工装和刀具,加工生产率也很低,限制了其大范围普及。在对其齿面三维建模基础上,利用通用数控机床完成蜗杆齿面加工,对实现直廓环面蜗杆低成本、快捷高效生产具有重要意义。本文根据直廓环面蜗杆的成形原理,利用齿轮啮合理论,推导出直廓环面蜗杆双侧齿面方程。将蜗轮副和刀具参数代入齿面方程,得到四条空间螺旋线方程,在Matlab软件中编程将四条螺旋线可视化,并保存螺旋线空间坐标,将螺旋线导入Solidworks,以此为引导线扫描切除得出蜗杆齿面三维实体模型。通过编程,实现了直廓环面蜗杆参数化建模。具体过程如下:编写代码实现Visual Basic6.0与Matlab间的数据传输,设计人机交互界面,对直廓环面蜗杆建模过程宏录制,修改并调试宏文件代码,编写直廓环面蜗杆齿面的三维实体建模软件。利用该软件,用户输入对应参数,即可自动生成相应直廓环面蜗杆模型。模型考虑了诸如蜗杆齿厚分配、啮合侧隙等实际生产要素,可以直接导入数控机床进行加工。根据直廓环面蜗杆齿面三维实体,通过Mastercam仿真分析加工过程,在三轴立式数控加工中心加第四轴组成的数控机床上中生产出实际产品。本文完成了直廓环面蜗杆的实体建模和数控加工流程,无需改造机床和购买专用机床、制造工装和刀具,大大降低了直廓环面蜗杆加工成本,显着提高了直廓环面蜗杆的生产效率。
王涛[5]（2021）在《旋转超声复合机械-电解-放电加工系统设计及试验研究》文中研究说明超声加工是硬脆材料的一种高效、精细加工方法,已在工程中得到广泛应用。超声辅助机械（磨削、铣削等）加工利用超声振动效应,可有效减小切削力、切削热,提高加工效率及精度;电解加工具有效率高、表面质量好及阴极无损耗的独特技术优势,但有加工精度不稳定、环境保护问题;电火花放电加工过程稳定、精度较高,但精密加工时的加工效率较低。本文提出旋转超声复合机械-电解-放电加工新方法,试图将超声效应与机械、电解及微火花放电作用有机复合,实现难加工材料、异形面零部件的精密、高效加工。主要研究内容为:（1）分析旋转超声复合机械-电解-放电加工原理,拟定系统总体设计方案;以材料力学、电解原理、超声机理等为理论依据,根据旋转超声振动、高频脉冲电解及微火花放电作用的相互关系,研究旋转超声机械-电解-放电协同加工材料去除机理,建立材料去除效率数学模型,由模型分析可知:主轴转速、超声振幅、电解电压、磨料硬度/粒度增大,可提高加工效率。根据加工机理可知:采用高频窄脉冲电源、减少电解液电导率、降低电压幅值、减小加工间隙、减小磨料粒度等措施可提高加工精度。（2）设计、构建旋转超声复合机械-电解-放电加工系统。设计选择变频器、交流电机、超声振动装置,完善旋转超声电主轴设计;设计压电换能器、变幅杆,完善超声振动装置设计;设计加工系统磁性工作台及多轴联动伺服进给装置。设计试验用复合加工夹具,完善其电源引入、电化学防腐及系统电绝缘方案;采用高频窄脉冲电源、超声斩波器、信号检测控制系统,采用粘接微细磨粒的工具电极,构建完善旋转超声复合机械-电解-放电试验装置;提出一种机械夹持、无线供电方式旋转超声主轴设计方案,可拓展旋转超声复合加工应用空间。（3）进行旋转超声振动系统的优化设计。对压电换能器和增幅杆进行理论分析与设计计算。利用ANSYS压电分析模块进行模态与谐响应分析,当谐振频率为19.8 kHz时,超声振动系统谐振输出振幅25.5 μm。接阴极加工时,超声振幅会降低,利用ANSYS优化设计,系统输出振幅可达23 μm,采用激光微位移传感器实测其谐振振幅达20 μm以上,验证了超声振动系统设计能满足旋转超声复合机械-电解-放电加工要求。（4）选择硬质合金、PZT压电陶瓷、不锈钢等材料,进行拷贝式超声复合加工与旋转超声复合加工试验,探究旋转超声加工特性及其加工参数对精度及效率的影响规律;优选加工参数,对铝基碳化硅陶瓷（AlSiC）进行平面与沟槽的二维旋转超声复合机械-电解-放电加工试验,加工出光整平面及沟槽,验证旋转超声复合机械-电解-放电加工可实现高效、精密加工。
闫泽昭[6]（2021）在《面向整体叶盘均匀一致性的振动回转式抛磨加工离散元模拟分析》文中进行了进一步梳理整体叶盘是航空发动机上的核心零部件,其表面质量直接影响着航空发动机的使用寿命和性能,对于航空发动机的重要性不言而喻。我国整体叶盘的表面加工仍处于手工打磨和数控铣削阶段,缺乏其他领域尤其是滚磨光整加工方向的相关研究。为提高整体叶盘加工均匀一致性,本文基于离散元法和滚磨光整加工理论,对比分析了回转式、振动式（模拟件外固定）、振动式（模拟件内固定）及振动回转式抛磨加工整体叶盘模拟件的优缺点,并针对振动回转式加工进行了深入研究,为实际加工提供理论依据与参考,研究内容与主要成果如下:（1）通过离散元软件EDEM,在磨损量、滚抛磨块速度及各自的变异系数等方面对比分析回转式、振动式（模拟件外固定）及振动式（模拟件内固定）抛磨加工整体叶盘模拟件的优缺点,在此基础上提出振动回转式抛磨加工并加以仿真分析。通过仿真发现相比与其他几种加工方式,振动回转式加工可以缩短模拟件表面顶部至根部方向和前缘至后缘方向磨损量差值及滚抛磨块速度差值。结果表明,无论从加工效率还是加工均匀一致性的角度分析,振动回转式的加工方式都要优于回转式加工和振动式加工。（2）通过提取模拟件表面的磨损量、法向力、切向力、法向累积接触能量及切向累积接触能量等数据分析振动回转式加工下滚抛磨块对整体叶盘模拟件的加工作用,根据累积接触能量公式推算出滚抛磨块的切向速度大于法向速度。（3）对转速、振动频率和振幅进行了单因素试验及正交试验仿真,优化振动回转式加工的运动参数。仿真结果表明,转速、振动频率、振幅三个因素的显着性影响顺序为振幅>转速>振动频率,最优加工参数为n=10rpm、f=40Hz、A=2mm。（4）为了提高模拟件的加工均匀一致性,目的性地降低或提高型面局部磨损量,设计了流场调节装置:导流半岛和挡条结构。通过改变导流半岛距模拟件的距离和导流半岛宽度,改变加工不均匀区域磨损量。仿真结果表明,导流半岛会降低中间区域磨损量,同时提高中间区域加工均匀一致性;导流半岛可以缩短正面和背面的磨损量差值;拓宽导流半岛后会降低加入导流半岛造成的前缘与后缘磨损量的差距,加入挡条结构会再次降低边缘处的磨损量,提高加工均匀一致性。
张靖[7]（2021）在《高速数控加工的轮廓误差预测关键技术研究》文中研究表明数控机床作为制造业的工作母机,其性能直接反映了一个国家的生产制造能力。精度和效率是衡量数控机床性能的两个重要指标,分别体现在机床加工过程中刀具运动轨迹的轮廓精度和加工速度上。在机床高速加工时,伺服控制系统误差和热误差是影响轮廓精度的主要因素。因此,准确的预测伺服控制系统误差和热误差影响下的轮廓误差是保障加工精度的重要依据。为了高精度地预测加工过程中的轮廓误差,需要对伺服控制系统误差建模、热误差建模和轮廓误差估计等关键技术进行研究。结合国内外研究现状,本文的主要研究工作及创新性成果如下。（1）分析系统的主要参数和特性,研究考虑时序特性的机理分析与卷积神经网络学习相结合的伺服控制系统建模方法。基于通用性原则,分析系统主要参数的机理,简化建模过程,提出普适性强且容易实施的伺服控制系统机理建模方法,解决了现有机理模型中,主要通过考虑更多物理因素来优化模型结构,造成建模过程复杂且模型缺乏通用性的问题。在此基础上,基于对伺服控制系统特性的分析,通过构建针对时序问题的深度卷积神经网络,学习机理模型相对于实际系统所不具备的未知的复杂关系,提高系统的建模精度,解决了现有的机器学习建模方式只考虑系统的非线性特性,未对系统其它特性进行深入研究,导致模型对系统特性学习能力弱的问题。通过实验对模型的精度进行验证,并与现有研究文献进行对比。实验结果表明,本文建立的机理模型和卷积神经网络相结合的伺服控制系统误差模型具有更好的通用性和更高的精度。（2）基于高质量样本特征信息的分析,构建伺服控制系统运行轨迹,提出用于系统辨识的高质量样本集的生成方法。分析影响伺服控制系统跟踪误差的主要因素,定义样本特征域,结合低差异序列采样原理,提出高质量样本特征数据的生成方法。分析样本特征与实验轨迹之间的关系,研究实验轨迹的构造方法,获取用于模型辨识的输入和输出样本。本文提出的基于样本特征逆向构建实验轨迹的方法,可保障获取的样本集包含足够有效的特征信息,解决了现有研究只根据经验来选择实验轨迹,缺乏理论依据,导致样本集特征信息不足而影响模型精度的问题。通过和现有文献中使用的轨迹进行对比,基于本文方法构建的轨迹获取的样本,能够有效提升模型的辨识精度。（3）提出通过小样本实验数据构建多类型温度场分布的数据增强方法,结合构建的ANSYS模型,提出神经网络热误差高效建模的方法。分析机床各轴运动状态与温度场分布之间的关系,提出基于小样本实验数据对温度场分布数据进行增强的方法,构建包含多种温度场分布的特征集,解决了现有热误差建模样本数据的研究主要关注温度场分布的测点位置和数量,缺乏对温度场分布的多样性的探索,导致获取的样本特征较为单一的问题。结合ANSYS仿真代替实验获取丰富多样的温度分布-热误差的样本数据,解决了无法通过实验获取足够样本而影响神经网络热误差模型预测精度的问题。实验结果表明,基于本文的数据增强方法获取的样本提高了热误差模型的预测精度,验证了方法的有效性。（4）提出刀具运行轨迹轮廓误差估计的新方法,建立通用的刀具运行轨迹轮廓误差模型。定义无基准的刀具运行轨迹轮廓误差,基于最小区域原则建立了无基准轮廓误差估计模型,将有基准轮廓误差作为该模型一种特殊情况,解决了现有的轮廓误差估计方法只针对有基准的轮廓误差,导致模型适用对象不全面的问题。当需要考虑刀具方向误差时,通过引入刀具有效切削长度,整合刀尖点位置和刀具方向的信息,提出刀尖点位置与刀具方向误差的统一表示方法,建立了更能准确反映零件质量的刀具运行轨迹轮廓误差模型,解决了现有研究没有综合考虑刀尖点位置和刀具方向对轮廓误差影响的问题。实验验证了无基准轮廓误差计算方法的有效性和刀尖点位置与刀具方向综合轮廓误差模型的优势。
王晓寅[8]（2021）在《VMC750立式加工中心立柱特性分析及优化设计》文中认为机床作为工业母机,其是装备制造业发展的基础。在生产制造中加工中心因加工效率高而被广泛应用,立柱是加工中心关键零部件,机床加工零件的精度和质量都会因其工作性能的优劣而受到影响。因此,对立柱结构进行静、动态性能分析,在保证加工精度、刚度等前提条件下运用优化设计理论对机床进行“减重”,这是机床制造领域具有重要意义的课题之一。本文采用有限元法,分析了VMC750立式加工中心立柱部件的静、动态特性,分析了其结构薄弱环节,然后进行了轻量化设计,全文主要包括:（1）建立了立柱实体模型,在Workbench软件Design Modeler平台上对立柱模型进行了适当简化处理、计算了极限工况下立柱结构的载荷情况。通过静力学分析、模态分析找到了VMC750立式加工中心立柱结构的可优化部分。（2）将单元密度作为设计变量,组合应变能指标为设计目标,在优化前后体积比约束下以变密度法理论为基础对VMC750立式加工中心立柱结构进行了拓扑优化。根据拓扑优化后立柱的材料去除和保留分布情况,重新设计立柱结构后分析变形、各阶模态等。与未进行拓扑优化前比较,静态性能基本不变,一阶固有频率从82.549Hz提高到99.979Hz,减重9.7%。（3）以灵敏度分析为基础分别对立柱原结构、立柱拓扑优化后的结构进行尺寸优化设计。前者以立柱外壁厚度,内部纵向筋板、横向筋板厚度,侧壁圆孔直径作为优化元素,后者增加了立柱结构拓扑优化后形成的两个Χ形结构。在Solid Works中完成参数化设置,在ANSYS Workbench中使用Screening法得到最佳优化方案,之后重新建模再次分析,最后比较了两种尺寸优化后立柱的性能,在变形基本相同的情况下,立柱结构拓扑优化后再次进行尺寸优化较直接对原结构进行尺寸优化减轻了2.8%的重量,较原结构减轻了11.6%。达到了优化结构的目的。通过研究结果显示,两种结构优化设计方法可为加工中心“减重”,尤其是拓扑优化后再次进行尺寸优化效果更佳。以上分析亦可为其它零部件的优化设计提供参考。
王浩[9]（2021）在《基于对偶四元数的五轴数控机床几何误差辨识及补偿》文中进行了进一步梳理五轴数控机床相比较于三轴数控机床添加了两个旋转轴,使其更适用于航空航天、运输船舶以及汽车行业中复杂曲面的加工,并且有着更高的精度要求。五轴数控机床由于结构的复杂性使得影响加工精度的误差源明显增多,其中旋转轴为主要的误差贡献轴。为了识别机床旋转轴的几何误差,本文分别从误差建模、误差检测实验以及误差补偿三个方面对双回转工作台式AC五轴数控机床（DMU85）以及摆头回转工作台式BC五轴数控机床（DMU80T）进行研究,完成对旋转轴几何误差的辨识到补偿的一系列工作。主要研究的内容如下:（1）研究了五轴数控机床的误差建模,不同于现有的几何误差建模方法,本文基于对偶四元数分别建立了AC和BC五轴数控机床的理想运动学模型和实际的误差模型。机床模型的建立采用全局坐标系,只需要机床参考坐标系、工件坐标系、刀具坐标系以及其他轴系在参考坐标系中的Plücker参数。基于对偶四元数原理和运算法则重新定义了五轴机床3个线性轴和3个旋转轴的与位置无关几何误差,每个旋转轴被定义为两项位移误差、一项旋转角度误差和一项轴比误差,每个线性轴被定义为一项旋转角度误差和一项轴比误差。整个机床运动模型的建立中并不涉及齐次矩阵的运算,简化了运算的参数量并提高了运算效率。（2）研究了五轴数控机床旋转轴几何误差的检测方法,基于球杆仪检测装置提出了仅涉及两个旋转轴同步运动的联动测量轨迹,用于检测五轴数控机床两个旋转轴的与位置无关几何误差。所提出的误差检测方法仅需要一次安装,避免了多次安装测量中安装误差和重复度的影响。通过单条双旋转轴同步运动的轨迹对五轴数控机床两个旋转轴的几何误差进行测量,线性轴始终保持静止,排除了线性轴几何误差的影响。针对球杆仪使用过程中运行的不规则球面轨迹,提出了球杆仪采样与机床运动的同步匹配算法,解决了球杆仪运行轨迹过程中两基座间距离不恒定、相对运动速度不同步的问题,并有效的提高误差检测实验的精度。通过伪逆矩阵法对旋转轴的与位置无关几何误差进行解耦。（3）研究了五轴数控机床旋转轴几何误差的补偿,基于所建立的对偶四元数空间变换模型分别对五轴数控机床的旋转轴的方向误差和位置误差进行补偿。两个旋转轴的方向误差是通过绕实际的旋转轴轴线进行补偿,旋转轴的位移误差则通过机床自身的线性轴的移动进行补偿。针对方向误差补偿提出了分别补偿和同时补偿两种补偿策略,并基于MATLAB软件对两种补偿策略进行模拟仿真。将得到的误差补偿量通过NC代码修正补偿,提出圆弧面加工深孔以及球杆仪实验的形式进行误差补偿效果的验证,结果表明所提出的补偿策略的有效性。
贾建宇[10]（2020）在《共面双线电极切向进给的电火花磨削微细轴技术研究》文中研究指明微型零件或具有微细结构零件的需求日益增长,促进了微细制造领域的发展,微细轴作为微细制造领域的重要产品、工具,其制造精度直接影响作为产品的操作性,尤其是作为工具再应用于微细制造,如微孔、微槽、微细表面三维结构的加工,被加工零件的制造精度取决于微细轴的加工精度,即其直径一致性,包括单一微细轴轴向一致性及批量加工微细轴的重复一致性。目前微细轴的制造技术以微细电火花加工（Micro electrical discharge machining,Micro-EDM）为主,其具有加工精度高、易加工难切削金属、加工过程易于控制、加工过程几乎无切削力且成本相对较低的特点。其中,电火花线电极磨削（Wire electrical discharge grinding,WEDG）微细轴直径精度相对最好,主要原因是工具电极的损耗对微细轴加工的直径精度可以通过加工过程调控,同时,线电极与微细轴间的点放电模式、小放电能量也有利于微细轴直径一致性的控制。针对WEDG加工技术中缺乏直径控制或直径控制策略复杂的问题,提出了共面双线电极切向进给电火花磨削（Coplanar twin-wire tangential feed electrical discharge grinding,CTTF-WEDG）的加工方法,即:同平面内对称的双线电极形成一个微细窄缝,微细轴沿窄缝对称中心线相对导向器弧顶切向进给,共面双线电极窄缝宽度随微细轴切向进给非线性变化。CTTFWEDG方法既以切向进给的方式提高了微细轴径向材料去除厚度的分辨率,又以窄缝宽度及轴向进给约束了微细轴轴向直径,可以实现高精度的单根微细轴的轴向一致性和批量加工微细轴直径的重复一致性。此外,加载相互独立的双路RC模式脉冲电源的共面双线电极微细电火花加工系统可有效提高微细轴的加工效率。分析了CTTF-WEDG方法中微细轴直径的控制要素,包括共面双线电极窄缝宽度、相对窄缝最小宽度处的切向距离、放电间隙、线电极在导向器上的曲率半径;并得出了在上述要素不同条件下,微细轴直径变化及变化率的理论规律,为应用CTTF-WEDG方法加工微细轴提供了理论基础。基于理论分析的可行性结果,研发了实现CTTF-WEDG方法的高端微细电火花加工成套装备,其中包括:花岗岩床身的高精度X/Y/Z三轴直线运动平台、双线电极运丝系统、共面双线电极放电加工装置及基于压电陶瓷的窄缝宽度调节装置、主轴及其微动结构、辅助设备、相互独立的RC模式双路脉冲电源、基于PMAC卡的运动控制系统及基于C#的数控系统软件。基于此,开展了CTTF-WEDG方法加工微细轴的基础工艺实验研究;提出了微细轴初始加工位置确定的策略及微细轴的进给策略;确定了加工区线电极相对微细轴径向跳动最小量的控制参数;以提高加工效率为目标,将微细轴的加工过程划分为粗、半精、精加工三个工序,根据各阶段微细轴轴向直径偏差,提出了三个工序的划分方法,初步确定了各工序加工参数。其中,精加工过程决定了微细轴直径的轴向一致性及重复一致性,因此对精加工参数进行了基于正交实验的参数优化,在优化参数条件下,研究了微细轴轴向进给直径变化与线电极损耗的关系。此外,进行了CTTF-WEDG方法加工微细轴的效率对比研究,证明该方法相对单电源或单线电极加工的高效性。为进一步提高单根微细轴的直径一致性,首先分析了CTTF-WEDG加工系统中误差的影响,包括机床运动精度及定位精度、共面双线电极加工区位置波动的影响、共面双线电极的不共面误差的影响,并提出了相应的控制策略;对微细轴的进给策略整体优化,避免了因线电极损耗造成的微细轴锥度问题,提高了微细轴直径的轴向一致性,实现了800μm长度范围内±0.5μm的一致性控制。为加工小直径、大长径比的微细轴,分析了加工过程导致其呈现锥度的原因,研究了影响因素的控制方法,成功加工了直径小于10μm、长径比达47的微细轴。为实现CTTF-WEDG方法高精度控制批量加工微细轴直径的重复一致性,分析了微细轴重复加工过程中影响其直径重复一致性的因素,包括微细轴毛坯圆柱度及装夹误差对微细轴初始加工位置的影响、共面双线电极的不对称误差的影响以及微细轴在误差敏感方向（相对微细轴径向）加工位置偏移的影响,并提出了相应的控制策略;重点对微细轴径向材料去除厚度及精加工过程中连续切向进给后线电极损耗与微细轴直径的关系进行了研究,在微细轴直径控制模型的基础上重复加工了（?）45μm的高精度的黄铜及钨材料微细轴,在一定长度内,连续加工的微细轴重复一致性控制在±1μm内。综上,在CTTF-WEDG方法基础上,提出了一系列微细轴直径轴向一致性及重复一致性的控制方法,进行了加工过程中线电极损耗与微细轴直径变化关系的基础性研究,实现了高直径一致性的微细轴的加工,丰富了微细电火花加工微细轴的方法及直径一致性控制策略,为拓展微细电火花加工技术在微细制造领域的应用提供了理论指导和技术保障。
二、两种可代替数控加工精密零件的新方法（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、两种可代替数控加工精密零件的新方法（论文提纲范文）
（1）基于勒洛三角形的方孔数控铣削加工新方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究的目的和意义 |
| 1.2 方孔的加工工艺方法 |
| 1.3 方孔的特种加工方法 |
| 1.4 方孔的运动机构加工方法 |
| 1.5 本文研究的主要内容 |
| 第2章 勒洛三角形的运动规律 |
| 2.1 勒洛三角形的介绍 |
| 2.2 勒洛三角形运动轨迹分析 |
| 2.2.1 勒洛三角形中心运动轨迹分析 |
| 2.2.2 勒洛三角形顶点运动轨迹的分析 |
| 2.3 勒洛三角形运动学分析 |
| 2.3.1 UG/Motion运动仿真步骤 |
| 2.3.2 勒洛三角形的运动仿真分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 数控铣削方孔的加工程序 |
| 3.1 数控编程的简述 |
| 3.1.1 数控编程的具体步骤 |
| 3.1.2 数控编程的方法 |
| 3.2 数控加工方孔的可行性分析 |
| 3.2.1 方孔刀具的设计 |
| 3.2.2 数控加工方孔的方法 |
| 3.3 数控加工程序的制定 |
| 3.3.1 刀具与工件坐标系的创建 |
| 3.3.2 数控铣削方孔程序的编制 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 方孔刀具运动轨迹的仿真研究 |
| 4.1 UG NX软件的简述 |
| 4.2 方孔刀具运动轨迹仿真模型建立 |
| 4.3 方孔刀具的运动轨迹仿真 |
| 4.3.1 方孔形状精度的评价方法 |
| 4.3.2 刀具轨迹半径对形状精度的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 数控加工方孔的实验研究 |
| 5.1 方孔加工实验平台的搭建 |
| 5.1.1 机床的选取 |
| 5.1.2 刀具的制备 |
| 5.1.3 工件的制备 |
| 5.1.4 方孔的铣削实验 |
| 5.2 方孔形状精度的分析及刀具轨迹的预测 |
| 5.2.1 方孔形状精度的评价指标分析 |
| 5.2.2 方孔刀具加工轨迹的预测 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术成果 |
| 致谢 |
（2）复杂微小零件几何形位误差的精密测量与表征技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究的背景和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 复杂微小零件测量方法国内外研究现状 |
| 1.2.2 复杂零件测量轨迹规划方法国内外研究现状 |
| 1.2.3 零件形位误差评价与表征方法国内外研究现状 |
| 1.2.4 多坐标测量机国内外发展现状 |
| 1.2.5 国内外文献综述的简析 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第2章 复杂零件测量轨迹规划方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 复杂零件测量方案的确定 |
| 2.3 复杂零件测量轨迹行距规划方法 |
| 2.4 复杂零件测量轨迹步长规划方法 |
| 2.5 复杂零件测量测头轴矢量规划方法 |
| 2.6 复杂零件测量轨迹样式规划方法 |
| 2.7 复杂零件测量测头半径确定方法 |
| 2.8 复杂零件测量轨迹点位文件后处理方法 |
| 2.9 复杂微小零件测量轨迹规划流程 |
| 2.10 本章小结 |
| 第3章 复杂零件几何形位误差表征与评价方法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 测量数据点采集方法及测量数据反求技术 |
| 3.2.1 测量数据点采集方法 |
| 3.2.2 测量数据反求算法 |
| 3.3 复杂零件曲面拟合重构技术研究 |
| 3.4 几何形位误差表征与评价算法研究 |
| 3.4.1 常用几何形位误差表征与评价算法 |
| 3.4.2 平面度误差算法 |
| 3.4.3 平行度误差算法 |
| 3.4.4 圆度误差算法 |
| 3.4.5 同轴度误差算法 |
| 3.4.6 球度误差算法 |
| 3.5 几何形位误差表征与评价软件开发 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 测量环境的建立与测量方法仿真及误差分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于超精密五轴机床的五自由度精密测量环境的建立 |
| 4.2.1 超精密五轴机床结构性能参数分析 |
| 4.2.2 超精密五轴机床控制系统硬件分析 |
| 4.2.3 超精密五轴机床控制系统软件方案分析 |
| 4.2.4 LVDT接触式测微仪 |
| 4.2.5 五自由度测量环境的建立 |
| 4.3 待测零件测量轨迹编制与仿真 |
| 4.3.1 基于Powermill的测量轨迹规划与仿真 |
| 4.3.2 基于数学软件的测量轨迹规划与仿真 |
| 4.4 测量装置与测量方法误差分析与研究 |
| 4.4.1 测头直径大小对测量误差的影响 |
| 4.4.2 测头可能发生的热变形量对测量误差的影响 |
| 4.4.3 测量过程进给速度造成的误差的影响分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（3）精密卧式加工中心热误差实时补偿技术（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 字母注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 热误差机理 |
| 1.2.2 热误差建模技术 |
| 1.2.3 误差检测技术 |
| 1.2.4 温度检测技术 |
| 1.2.5 热误差补偿技术 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 论文的主要研究内容 |
| 第二章 整机几何误差建模及灵敏度分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 整机几何误差模型 |
| 2.2.1 坐标系建立 |
| 2.2.2 机床三维空间误差建模 |
| 2.3 灵敏度分析 |
| 2.3.1 灵敏度分析的方法 |
| 2.3.2 几种典型情况的灵敏度分析 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 以变形量为基础的精密卧式加工中心热误差模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 以变形量为基础的热变形建模方法 |
| 3.2.1 梁的热变形的简化处理 |
| 3.2.2 不同形式梁的热变形仿真分析和验证 |
| 3.3 精密卧式加工中心的热源及热变形分析 |
| 3.3.1 大件变形量测试线的建立 |
| 3.3.2 热仿真分析策略 |
| 3.3.3 结构大件的热变形仿真分析 |
| 3.4 三轴位姿误差的分析 |
| 3.4.1 通用假设 |
| 3.4.2 Z轴位姿误差推导 |
| 3.4.3 均化系数的引入 |
| 3.4.4 X轴位姿误差推导 |
| 3.4.5 Y轴位姿误差推导 |
| 3.4.6 垂直度误差推导 |
| 3.4.7 系数的计算获取 |
| 3.4.8 计算获得机床21 项误差值 |
| 3.5 整机主轴和工作台上工件之间的误差值 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 集成式热误差测试和实时补偿系统 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 测试装置的结构设计 |
| 4.2.1 测试装置的总体考虑 |
| 4.2.2 测试装置的设计 |
| 4.3 整机测试装置的布置 |
| 4.4 集成式热误差测试系统的构建 |
| 4.5 数控系统实时误差补偿的实现 |
| 4.5.1 扩展外部坐标原点偏置功能 |
| 4.5.2 实际坐标偏置值设置 |
| 4.5.3 数据的传输 |
| 4.5.4 安全阈值的设置 |
| 4.5.5 设置流程 |
| 4.6 基于windows的实时系统的构建 |
| 4.7 操作软件 |
| 4.8 小结 |
| 第五章 热变形实时补偿试验验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 试验现场 |
| 5.3 试验仪器 |
| 5.3.1 温度传感器的布置 |
| 5.3.2 用于激光跟踪仪的温度监控装置 |
| 5.3.3 激光跟踪仪 |
| 5.3.4 误差检测路径规划 |
| 5.4 试验方法 |
| 5.4.1 试验工况 |
| 5.4.2 数据记录 |
| 5.5 验证和修正模型 |
| 5.6 试验结果 |
| 5.6.1 试验与仿真结果的比较分析 |
| 5.6.2 补偿有效/无效情况下的检测结果比较 |
| 5.6.3 检测结果的分析 |
| 5.7 小结 |
| 第六章 结论及展望 |
| 6.1 全文结论 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文、参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（4）直廓环面蜗杆的三维建模及数控加工研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 引言 |
| 1.1 直廓环面蜗杆的特点及应用 |
| 1.2 直廓环面蜗杆的国内外发展现状 |
| 1.2.1 环面蜗杆副国外发展概况 |
| 1.2.2 直廓环面蜗杆副国内发展概况 |
| 1.2.3 空间啮合原理及其应用 |
| 1.2.4 环面蜗杆副研究现状 |
| 1.2.5 齿轮传动数控加工方法现状 |
| 1.3 论文的选题背景和意义 |
| 1.4 论文的主要内容和工作 |
| 第2章 直廓环面蜗杆齿面方程建立 |
| 2.1 坐标变换与变换矩阵 |
| 2.2 曲面微分几何的简明知识 |
| 2.3 两坐标系的相对运动速度 |
| 2.4 齿廓啮合的基本定理 |
| 2.5 求解直廓环面蜗杆齿面方程 |
| 2.5.1 坐标系的建立 |
| 2.5.2 构建旋转矩阵 |
| 2.5.3 齿面方程的推导 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 直廓环面蜗杆三维建模 |
| 3.1 直廓环面蜗杆建模参数选择 |
| 3.2 空间引导线的可视化 |
| 3.3 直廓环面蜗杆三维建模过程 |
| 3.3.1 三维建模软件介绍 |
| 3.3.2 蜗杆造型过程 |
| 3.3.3 验证模型 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 直廓环面蜗杆参数化设计及软件二次开发 |
| 4.1 CAD技术的特点及应用 |
| 4.2 Solidworks二次开发基础介绍 |
| 4.3 二次开发工具软件VB6.0 介绍 |
| 4.4 VB6.0对Solidworks二次开发基本思路 |
| 4.5 VB6.0 软件GUI图像设计及语句基础 |
| 4.6 Matlab调用方法基础 |
| 4.7 VB6.0 自动建模代码编写 |
| 4.7.1 引用Solidworks类型库文件 |
| 4.7.2 Solidworks宏文件录制 |
| 4.7.3 宏文件二次开发VB主程序编写 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 直廓环面蜗杆的数控加工 |
| 5.1 加工蜗杆数控机床及软件介绍 |
| 5.1.1 加工中心刚性结构介绍 |
| 5.1.2 HV/MRNC机型的特性 |
| 5.1.3 数控加工软件介绍 |
| 5.2 加工中心刀具介绍 |
| 5.3 数控加工过程 |
| 5.3.1 数控加工整体思路 |
| 5.3.2 直廓环面蜗杆数控加工的仿真模拟 |
| 5.3.3 直廓环面蜗杆数控生产过程 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 论文主要内容总结 |
| 6.2 文中的创新点 |
| 6.3 对未来工作的展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间发表的学术论文和参加科研情况 |
（5）旋转超声复合机械-电解-放电加工系统设计及试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 超声辅助机械加工技术 |
| 1.1.1 超声加工技术 |
| 1.1.2 超声辅助机械加工 |
| 1.2 电解复合机械加工技术 |
| 1.2.1 电解加工 |
| 1.2.2 电解复合机械加工 |
| 1.3 超声复合电火花/电解技术 |
| 1.3.1 电火花加工 |
| 1.3.2 超声复合电火花加工 |
| 1.3.3 超声复合电解加工 |
| 1.4 论文选题依据及主要研究内容 |
| 1.4.1 选题依据 |
| 1.4.2 主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 旋转超声复合机械-电解-放电加工总体方案及机理研究 |
| 2.1 旋转超声加工 |
| 2.2 旋转超声复合电解加工 |
| 2.3 旋转超声复合机械-电解-放电协同加工总体方案设计 |
| 2.3.1 机理分析 |
| 2.3.2 总体方案设计 |
| 2.4 旋转超声复合机械-电解-放电加工材料去除机理 |
| 2.4.1 旋转超声加工材料去除方式 |
| 2.4.2 旋转超声加工去除效率建模 |
| 2.4.3 脉冲电解加工效率建模 |
| 2.4.4 旋转超声复合机械-电解-放电加工去除材料机理分析 |
| 2.4.5 旋转超声复合机械-电解-放电协同加工材料去除方式建模 |
| 2.5 旋转超声复合机械-电解-放电加工机理探讨 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 旋转超声复合机械-电解-放电加工系统设计 |
| 3.1 系统总体方案设计 |
| 3.2 系统关键单元组件设计 |
| 3.2.1 旋转超声电主轴设计 |
| 3.2.2 超声振动系统的设计 |
| 3.2.3 磁性工作台装置 |
| 3.2.4 伺服进给机构设计 |
| 3.3. 柔性夹具设计 |
| 3.4 一种新型旋转超声振动电主轴装置方案设计 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 超声振动系统分析与优化 |
| 4.1 超声振动系统的有限元分析 |
| 4.2 压电换能器的有限元分析 |
| 4.2.1 压电换能器的建模 |
| 4.2.2 压电换能器的模态分析 |
| 4.2.3 压电换能器的谐响应分析 |
| 4.3 指数型超声振动系统的有限元分析 |
| 4.3.1 指数型超声振动系统的建模 |
| 4.3.2 指数型超声振动系统的模态分析 |
| 4.3.3 指数形超声振动系统的谐响应分析 |
| 4.4 阶梯型变幅杆的有限元分析 |
| 4.4.1 阶梯型变幅杆的建模 |
| 4.4.2 阶梯形超声系统的模态分析 |
| 4.4.3 阶梯型超声振动系统的谐响应分析 |
| 4.5 超声振动系统的优化设计与振幅检测 |
| 4.5.1 阶梯型变幅杆超声振动系统的优化设计 |
| 4.5.2 超声振幅检测 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 旋转超声复合机械-电解-放电协同加工试验及分析 |
| 5.1 试验方案设计 |
| 5.2 拷贝式超声加工试验 |
| 5.3 一维旋转超声复合机械-电解-放电加工试验 |
| 5.4 一维及二维旋转超声复合机械-电解-放电试验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（6）面向整体叶盘均匀一致性的振动回转式抛磨加工离散元模拟分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 整体叶盘表面加工技术 |
| 1.2.1 航空发动机整体叶盘 |
| 1.2.2 整体叶盘表面加工技术现状 |
| 1.3 滚磨光整加工 |
| 1.3.1 回转式滚磨光整加工 |
| 1.3.2 振动式滚磨光整加工 |
| 1.3.3 滚磨光整加工技术发展现状 |
| 1.4 离散元法 |
| 1.4.1 离散元法的概述 |
| 1.4.2 离散元法在滚磨光整加工中的应用 |
| 1.4.3 EDEM软件 |
| 1.5 课题研究主要内容 |
| 第2章 EDEM仿真设定及前处理 |
| 2.1 EDEM接触模型设置及仿真前处理 |
| 2.1.1 Hertz-Mindlin(no slip)接触模型 |
| 2.1.2 Hertz-Mindlin with Archard Wear接触模型 |
| 2.1.3 接触模型的选取 |
| 2.1.4 材料参数及接触参数设置 |
| 2.2 模拟件模型及网格划分 |
| 2.2.1 整体叶盘模拟件 |
| 2.2.2 网格划分 |
| 2.2.3 数据提取及评价指标 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 模拟件抛磨加工不同工艺的仿真对比 |
| 3.1 不同加工方法对比分析 |
| 3.1.1 加工工艺选择 |
| 3.1.2 流场行为分析 |
| 3.1.3 加工效率及加工效果对比 |
| 3.2 振动式(模拟件内固定)加工实验验证 |
| 3.2.1 实验前处理 |
| 3.2.2 加工参数及实验后处理 |
| 3.2.3 实验结果及仿真对比 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 振动回转式加工仿真分析 |
| 4.1 振动回转式抛磨加工 |
| 4.1.1 振动回转式加工方法的提出 |
| 4.1.2 两种振动回转式加工方法对比分析 |
| 4.2 滚抛磨块流态分析 |
| 4.2.1 稳定工况下滚抛磨块流态 |
| 4.2.2 不同振动时期滚抛磨块流态 |
| 4.3 滚抛磨块对工件的加工作用分析 |
| 4.3.1 模拟件受力分析 |
| 4.3.2 模拟件磨损量及累积接触能量分析 |
| 4.4 四种加工方法对比分析 |
| 4.4.1 加工效率及加工均匀一致性的优势 |
| 4.4.2 滚抛磨块速度的优势 |
| 4.5 回转和振动的加工作用分析 |
| 4.6 运动参数的优化选择 |
| 4.6.1 运动参数的单因素试验 |
| 4.6.2 正交试验分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 振动回转式加工流场调控探究 |
| 5.1 流场调控结构 |
| 5.1.1 导流半岛的提出 |
| 5.1.2 导流半岛结构设计 |
| 5.2 导流半岛的调控作用分析 |
| 5.2.1 导流半岛对磨损量的影响 |
| 5.2.2 导流半岛距模拟件不同距离对磨损量的影响 |
| 5.2.3 变截面导流半岛对磨损量的影响 |
| 5.2.4 不同导流半岛宽度对磨损量的影响 |
| 5.2.5 挡条结构仿真分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（7）高速数控加工的轮廓误差预测关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 伺服控制系统建模 |
| 1.2.2 热误差建模 |
| 1.2.3 轮廓误差建模 |
| 1.3 论文研究对象与拟解决的关键性问题 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 论文结构安排 |
| 第二章 考虑时序特性的伺服控制系统误差建模方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 机理建模 |
| 2.2.1 机理模型结构 |
| 2.2.2 机理模型的参数辨识 |
| 2.3 基于CNN的机理模型误差建模 |
| 2.3.1 CNN模型选择原理 |
| 2.3.2 数据的预处理 |
| 2.3.3 CNN预测模型 |
| 2.4 实验验证 |
| 2.4.1 伺服控制系统运行数据采集 |
| 2.4.2 机理模型实验验证 |
| 2.4.3 CNN模型实验验证 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 伺服控制系统误差模型辨识的样本集构建方法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模型辨识的样本特征集的构建 |
| 3.2.1 样本特征的确定 |
| 3.2.2 高质量特征库的生成 |
| 3.3 伺服控制系统运行轨迹规划方法 |
| 3.4 实验验证 |
| 3.4.1 实验轨迹设计 |
| 3.4.2 模型辨识 |
| 3.4.3 实验与预测结果对比 |
| 3.4.4 与文献中常用方法的对比实验 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于小样本实验数据增强的热误差高效建模方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 机床温度场和热误差的测量方法介绍 |
| 4.2.1 温度场测量方法 |
| 4.2.2 热误差测量方法 |
| 4.3 热误差建模 |
| 4.3.1 机床整机ANSYS建模 |
| 4.3.2 热变形预测模型 |
| 4.4 基于温度场分布高效样本构建的数据增强方法 |
| 4.4.1 问题分析 |
| 4.4.2 温度场分布数据的合理性 |
| 4.4.3 温度场分布类型的代表性分析 |
| 4.4.4 高效温度样本的构建 |
| 4.5 实验验证 |
| 4.5.1 实验数据 |
| 4.5.2 基于单轴运行实验数据的温度场分布高效样本构建 |
| 4.5.3 ANSYS模型精度验证 |
| 4.5.4 热误差模型预测验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 轮廓误差建模方法 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 五轴机床运动学建模 |
| 5.3 无基准轮廓误差计算方法 |
| 5.3.1 问题分析 |
| 5.3.2 无基准轮廓误差算法 |
| 5.4 五轴机床刀尖点位置和刀轴方向综合轮廓误差模型 |
| 5.4.1 问题分析 |
| 5.4.2 五轴机床刀具轮廓误差综合定义 |
| 5.4.3 轮廓误差估计 |
| 5.5 仿真分析与实验验证 |
| 5.5.1 实验方案 |
| 5.5.2 无基准轮廓误差方法验证 |
| 5.5.3 刀尖点位置和刀轴方向综合轮廓误差算法验证 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 |
（8）VMC750立式加工中心立柱特性分析及优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题的意义 |
| 1.2 国内外研究状况 |
| 1.2.1 机床静、动态特性分析研究现状 |
| 1.2.2 结构优化研究现状 |
| 1.2.3 拓扑优化研究现状 |
| 1.3 课题的研究方法与内容及技术路线 |
| 1.4 本章小结 |
| 第2章 机床立柱简介及优化设计的理论基础 |
| 2.1 VMC750立式加工中心整机介绍 |
| 2.1.1 VMC750立式加工中心结构特点 |
| 2.1.2 VMC750立式加工中心技术参数 |
| 2.1.3 VMC750立式加工中心立柱的结构特点 |
| 2.2 理论基础 |
| 2.2.1 有限元方法 |
| 2.2.2 结构优化 |
| 2.3 常用优化设计求解方法 |
| 2.3.1 优化准则法 |
| 2.3.2 数学规划法 |
| 2.3.3 随机性算法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 立柱结构有限元分析 |
| 3.1 SolidWorks软件特点简介 |
| 3.2 动力学分析理论 |
| 3.3 VMC750立式加工中心载荷计算 |
| 3.4 立柱结构静态分析 |
| 3.5 立柱结构模态分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 立柱结构拓扑优化 |
| 4.1 基于变密度法的拓扑优化数学模型 |
| 4.2 立柱拓扑优化 |
| 4.2.1 Hyper Works软件介绍 |
| 4.2.2 立柱拓扑优化设计 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 立柱结构尺寸优化 |
| 5.1 结构尺寸优化 |
| 5.2 立柱结构尺寸优化设计 |
| 5.2.1 原立柱结构尺寸优化设计 |
| 5.2.2 立柱结构拓扑优化后尺寸优化设计 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论 |
| 总结 |
| 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 |
（9）基于对偶四元数的五轴数控机床几何误差辨识及补偿（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 背景介绍 |
| 1.3 机床误差来源及分类 |
| 1.4 国内外研究现状 |
| 1.4.1 误差建模 |
| 1.4.2 误差测量 |
| 1.4.3 误差补偿 |
| 1.5 课题研究目的及意义 |
| 1.6 本文研究的主要内容和论文框架 |
| 第二章 基于对偶四元数的五轴机床误差建模 |
| 2.1 对偶四元数基础理论 |
| 2.1.1 四元数 |
| 2.1.2 对偶数 |
| 2.1.3 对偶四元数 |
| 2.2 五轴数控机床几何误差分析 |
| 2.2.1 与位置有关几何误差 |
| 2.2.2 与位置无关几何误差 |
| 2.3 对偶四元数定义几何误差 |
| 2.3.1 旋转轴与位置无关几何误差 |
| 2.3.2 线性轴与位置无关几何误差 |
| 2.4 五轴数控机床结构分析 |
| 2.5 AC五轴数控机床误差建模 |
| 2.5.1 机床运动链分析 |
| 2.5.2 机床理想运动学模型建立 |
| 2.5.3 包含旋转轴与位置无关几何误差的机床误差建模 |
| 2.6 BC五轴数控机床误差建模 |
| 2.6.1 机床运动链分析 |
| 2.6.2 机床理想运动学模型建立 |
| 2.6.3 包含旋转轴与位置无关几何误差的机床误差建模 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 五轴数控机床旋转轴几何误差测量 |
| 3.1 检测设备与原理分析 |
| 3.1.1 球杆仪检测原理 |
| 3.1.2 球杆仪与机床运动同步匹配算法 |
| 3.2 球杆仪安装误差分析 |
| 3.3 AC五轴数控机床旋转轴几何误差测量 |
| 3.3.1 实验轨迹规划 |
| 3.3.2 球杆仪采样与机床运动同步规划 |
| 3.3.3 实验验证与误差解耦 |
| 3.4 BC五轴数控机床旋转轴几何误差测量 |
| 3.4.1 实验轨迹选取 |
| 3.4.2 球杆仪采样与机床运动同步规划 |
| 3.4.3 实验验证与误差解耦 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于对偶四元数的五轴数控机床几何误差补偿策略 |
| 4.1 机床旋转轴几何误差补偿策略 |
| 4.1.1 旋转轴方向误差补偿 |
| 4.1.2 方向误差补偿仿真模拟 |
| 4.1.3 旋转轴位置误差补偿 |
| 4.2 补偿验证 |
| 4.2.1 球杆仪实验补偿验证 |
| 4.2.2 加工实验补偿验证 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 本文创新点 |
| 5.3 本文的不足与展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（10）共面双线电极切向进给的电火花磨削微细轴技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景、目的与意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目的和意义 |
| 1.2 国内外研究动态 |
| 1.2.1 微细轴的工程应用 |
| 1.2.2 微细轴的加工方法 |
| 1.2.3 WEDG加工微细轴的直径一致性 |
| 1.3 课题来源、主要研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 主要研究内容与技术路线 |
| 第2章 共面双线电极切向进给电火花磨削加工系统的研制 |
| 2.1 方法提出、理论分析及总体方案规划 |
| 2.1.1 CTTF-WEDG方法的提出 |
| 2.1.2 CTTF-WEDG方法的理论分析 |
| 2.1.3 加工系统的要求及总体方案规划 |
| 2.2 CTTF-WEDG关键部件设计 |
| 2.2.1 X/Y/Z三轴直线运动平台 |
| 2.2.2 主轴及其微动装置 |
| 2.2.3 共面双线电极运丝系统 |
| 2.3 CCD机器视觉在线检测 |
| 2.4 双路RC模式脉冲电源及数据采集系统 |
| 2.4.1 双路RC模式脉冲电源 |
| 2.4.2 放电状态检测的数据采集系统 |
| 2.5 CTTF-WEDG运动控制系统 |
| 2.5.1 基于PMAC卡的运动控制硬件系统 |
| 2.5.2 基于C#的上位机运动控制软件系统 |
| 2.5.3 主要工艺路线及运动控制程序 |
| 2.5.4 加工位置调整运动控制 |
| 2.6 CTTF-WEDG加工系统的实现 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 共面双线电极切向进给电火花磨削基础工艺实验研究 |
| 3.1 CTTF-WEDG的初始加工策略 |
| 3.1.1 对刀策略 |
| 3.1.2 进给策略 |
| 3.1.3 线电极运行参数的优选 |
| 3.1.4 工序及参数选择 |
| 3.1.5 放电波形及加工表面分析 |
| 3.2 基于正交实验的精加工参数优化 |
| 3.2.1 田口实验设计 |
| 3.2.2 实验结果分析 |
| 3.3 微细轴材料去除量与线电极损耗关系实验研究 |
| 3.4 CTTF-WEDG加工效率对比实验研究 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 单一微细轴直径的轴向一致性控制 |
| 4.1 影响轴向一致性的系统误差分析与控制 |
| 4.1.1 机床运动精度及定位精度 |
| 4.1.2 线电极加工区位置波动 |
| 4.1.3 双线电极的不共面误差 |
| 4.1.4 微细轴进给方法优化 |
| 4.2 微细轴的锥度误差与控制 |
| 4.2.1 大长径比微细轴锥度成因分析 |
| 4.2.2 加工参数对微细轴锥度的影响 |
| 4.2.3 微细轴锥度的控制策略 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 批量微细轴直径重复一致性控制 |
| 5.1 影响重复一致性的系统误差分析与控制 |
| 5.1.1 微细轴毛坯的形状及装夹误差 |
| 5.1.2 共面双线电极的不对称误差 |
| 5.1.3 微细轴在误差敏感方向位置偏移的影响 |
| 5.1.4 微细轴重复一致性控制策略 |
| 5.2 加工参数对微细轴材料去除厚度的影响 |
| 5.3 精加工过程线电极损耗与微细轴直径变化 |
| 5.4 微细轴重复加工及应用 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
四、两种可代替数控加工精密零件的新方法（论文参考文献）
- [1]基于勒洛三角形的方孔数控铣削加工新方法研究[D]. 赵东旭. 哈尔滨理工大学, 2021(09)
- [2]复杂微小零件几何形位误差的精密测量与表征技术研究[D]. 张伟盼. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [3]精密卧式加工中心热误差实时补偿技术[D]. 常文芬. 天津大学, 2019
- [4]直廓环面蜗杆的三维建模及数控加工研究[D]. 周立轩. 机械科学研究总院, 2021(01)
- [5]旋转超声复合机械-电解-放电加工系统设计及试验研究[D]. 王涛. 扬州大学, 2021
- [6]面向整体叶盘均匀一致性的振动回转式抛磨加工离散元模拟分析[D]. 闫泽昭. 太原理工大学, 2021(01)
- [7]高速数控加工的轮廓误差预测关键技术研究[D]. 张靖. 电子科技大学, 2021
- [8]VMC750立式加工中心立柱特性分析及优化设计[D]. 王晓寅. 兰州理工大学, 2021(01)
- [9]基于对偶四元数的五轴数控机床几何误差辨识及补偿[D]. 王浩. 天津工业大学, 2021(01)
- [10]共面双线电极切向进给的电火花磨削微细轴技术研究[D]. 贾建宇. 太原理工大学, 2020