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题名高精度芯轴控时磨削去除函数优化研究
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作者
刘凯华
许汉威
关朝亮
孙梓洲
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机构
国防科技大学智能科学学院
超精密加工技术湖南省重点实验室
装备状态感知与敏捷保障全国重点实验室
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出处
《表面技术》
北大核心
2025年第8期180-190,共11页
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基金
湖南省科技创新计划资助(2023GK1060)。
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文摘
目的 控时磨削技术通过控制磨削工具在工件表面不同位置的驻留时间来实现确定性修形。该技术摆脱了传统机床“精度复印”原理的限制,可显著提高芯轴加工精度。但多次迭代加工后,精度收敛比显著降低。从去除函数优化角度出发,旨在进一步提高芯轴加工精度。方法 首先构建不同的去除函数模型,通过加工仿真分析去除函数的形状和尺寸对加工精度的影响规律,提出了基于去除函数优化的精度提升方法。随后改进控时磨削装置,通过实验制作了4个轴向长度不同的控时磨削去除函数,并分析了其修形能力。最后采用4个去除函数在Ⅰ号芯轴上的4个区域进行对比修形实验,并选用最优去除函数对Ⅱ号芯轴进行修形实验,验证优化后去除函数的加工效果。结果 随着去除函数轴向长度的减小,Ⅰ号芯轴4个区域的加工精度存在先迅速提升后缓慢提升的规律,与仿真结果吻合。其中,最优去除函数加工后的平均圆度误差从0.209μm收敛至0.148μm,圆柱度误差从0.464μm收敛至0.396μm,较优化前精度进一步提升。Ⅱ号芯轴的平均圆度误差从0.182μm收敛至0.102μm,圆柱度误差从0.566μm收敛至0.370μm,显著提高了芯轴的加工精度。结论 通过优化控时磨削去除函数,能够进一步提升迭代加工精度,为芯轴高精度加工提供了理论与技术支持。
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关键词
控时磨削
主轴芯轴
去除函数优化
确定性修形
圆柱度误差
圆度误差
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Keywords
time-controlled grinding
spindle mandrel
removal function optimization
deterministic figuring
cylindricity error
roundness error
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分类号
TH161
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名主轴结构参数对静刚度贡献度的分析
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作者
孙凤
姜宇
赵川
赵海宁
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机构
沈阳工业大学机械工程学院
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出处
《机床与液压》
北大核心
2024年第22期16-21,共6页
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基金
国家自然科学基金项目(52375258)
中国博士后科学基金面上项目(2022M722223)
+3 种基金
辽宁省教育厅项目(JYTMS20231191)
辽宁省“揭榜挂帅”科技重大专项项目(2022JH1/10400027)
辽宁省“揭榜挂帅”科技计划(重点)项目(2022JH1/10800081)
辽宁省自然科学基金计划项目(2023-BS-127)。
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文摘
为了研究主轴芯轴的结构参数对主轴径向静刚度的影响规律,以某型号主轴为研究对象,通过有限元模型静力学分析主轴径向静刚度。将主轴芯轴的结构参数简化为12个主要结构参数,采用单一变量法和相关性分析法分析结构参数和主轴径向静刚度的相关性,确定与主轴径向静刚度显著相关的结构参数。运用正交试验-方差分析法分析关键结构参数对主轴径向静刚度的贡献度。结果表明:主轴悬伸部分和轴承跨距之间的结构参数对主轴径向静刚度的贡献度分别为20.3%、69.8%,可以通过定向改变主轴芯轴结构参数控制主轴径向静刚度,提高主轴的刚度特性。
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关键词
主轴单元
主轴芯轴
方差分析
正交试验
有限元分析
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Keywords
spindle unit
spindle arbor
variance analysis
orthogonal experiments
finite element analysis
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分类号
TH133.33
[机械工程—机械制造及自动化]
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