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题名高解耦性能振动辅助抛光装置的开发与测试
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作者
许兴旺
谷岩
郭桌一
刘亚梅
陈宏宇
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机构
长春工业大学吉林省高性能制造及检测国际科技合作重点实验室
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出处
《振动.测试与诊断》
北大核心
2025年第3期461-467,618,619,共9页
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基金
吉林省科技发展计划资助项目(20220201025GX)。
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文摘
针对抛光过程中存在的加工效率低、表面质量差等问题,基于柔性机构理论开发了一种高解耦性能的振动辅助抛光装置,并设计复合控制系统提高其跟踪精度。基于柔度矩阵法,建立了振动辅助抛光装置的理论模型,通过有限元分析法,对振动辅助抛光装置的性能进行分析。性能测试实验结果表明,振动辅助抛光装置的固有频率为1 593 Hz,x方向和y方向的耦合误差率为2.5%和2.8%。建立系统的迟滞模型,并通过最小二乘法对测试数据进行拟合,误差为2.98%。控制系统测试实验表明,与比例-积分-微分(proportion-integral-derivative,简称PID)控制相比,复合控制下振动辅助抛光装置的轨迹跟踪误差降低0.43μm和0.38μm,验证了复合控制的有效性。抛光实验结果表明,复合控制条件下对无压烧结碳化硅陶瓷抛光后的表面粗糙度比抛光前降低了11 nm。
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关键词
振动辅助抛光装置
柔性机构理论
模态仿真
复合控制
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Keywords
vibration-assisted polishing device
theory of flexible mechanism
modal simulation
compound control
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分类号
TH161
[机械工程—机械制造及自动化]
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题名振动辅助抛光装置设计与性能研究
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作者
刘亚梅
张森
谷岩
周佰通
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机构
长春工业大学机电工程学院
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出处
《机床与液压》
北大核心
2024年第16期99-107,共9页
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基金
吉林省科技发展计划项目(20230201103GX)。
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文摘
为了解决传统抛光技术及机床在过程中存在的加工效率低、表面质量差、周期性抛光纹理等问题,基于柔性机构理论,采用中心对称的方式,设计一个二维振动辅助装置;基于柔度矩阵法,建立二维振动辅助装置的理论模型。对二维振动辅助装置进行性能测试及有限元仿真。结果表明:此装置的最大行程约为46μm,放大比约为1.21,固有频率约为933 Hz,耦合误差率约为2.5%,最大应力不超过83 MPa,输入刚度为23.52 N/μm,输出刚度为12.29 N/μm。并通过振动辅助加工实验及有限元仿真,证明了振动辅助抛光装置具有改善实际抛光效果的能力。
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关键词
振动辅助抛光装置
柔性铰链
有限元分析
性能测试
抛光实验
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Keywords
vibration assisted polishing device
flexible hinge
finite element analysis
performance test
polishing experiment
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分类号
TH122
[机械工程—机械设计及理论]
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