双足多趾机器人曲面攀附稳定性分析

1

作者 罗艺 江励 +2 位作者 谷世超 翟雪倩 郑昊辰 《机床与液压》 北大核心 2025年第11期32-37,共6页

针对现有爬壁机器人在复杂曲面适应性不足的问题,提出一种新型双足多趾攀附机器人结构及其稳定性分析方法,以提升机器人在变曲率表面的作业能力。设计具有独立自由度的多趾攀附模块(每趾含2个主动关节)和多自由度串联机械臂构成的复合... 针对现有爬壁机器人在复杂曲面适应性不足的问题,提出一种新型双足多趾攀附机器人结构及其稳定性分析方法,以提升机器人在变曲率表面的作业能力。设计具有独立自由度的多趾攀附模块(每趾含2个主动关节)和多自由度串联机械臂构成的复合机构。基于三点成面原理建立三维稳定性分析模型,通过以接触支点为原点构建局部坐标系,推导包含防滑落条件和防倾覆条件的稳定性判据。最后,结合运动学模型量化分析重心位置对稳定性的影响规律。结果表明:该样机能够在平面、球面以及变曲率表面上稳定附着。 展开更多

关键词 双足爬壁机器人 多趾攀附模块 稳定性 曲面攀附 结构设计

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激光辅助铣削AerMet100超高强度钢薄壁件变形与表面粗糙度研究

2

作者 孔宪俊 王振财 +2 位作者 锁聪 刘明刚 彭效海 《工具技术》 北大核心 2024年第9期46-51,共6页

采用激光参数优化实验对AerMet100超高强度钢的激光辅助铣削进行激光参数优化,并进行激光辅助铣削AerMet100超高强度钢的温度单因素实验和正交试验,分析了适合AerMet100超高强度钢加工温度场及各铣削参数对薄壁工件变形、表面粗糙度的影... 采用激光参数优化实验对AerMet100超高强度钢的激光辅助铣削进行激光参数优化,并进行激光辅助铣削AerMet100超高强度钢的温度单因素实验和正交试验,分析了适合AerMet100超高强度钢加工温度场及各铣削参数对薄壁工件变形、表面粗糙度的影响,采用极差分析的方法得到影响工件变形和表面粗糙度的铣削参量排序。从工件变形量和表面粗糙度两个方向进行参数优化,为激光辅助铣削Aermet100超高强度钢提供了指导。 展开更多

关键词 超高强度钢 激光辅助铣削 薄壁工件 变形 表面粗糙度

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1Cr18Ni9Ti薄壁曲面件粘性介质内、外压力成形 被引量：10

3

作者 高铁军 王忠金 宋辉 《塑性工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期40-43,共4页

薄壁曲面零件的加工常常采用分体成形、组合焊接的方法,所需工序较多。该文提出粘性介质内、外压力成形方法,可以直接整体成形薄壁曲面零件,不需要成形后的组合焊接,并针对直径变化比达35%的1Cr18Ni9Ti薄壁曲面零件进行了内、外压力成... 薄壁曲面零件的加工常常采用分体成形、组合焊接的方法,所需工序较多。该文提出粘性介质内、外压力成形方法,可以直接整体成形薄壁曲面零件,不需要成形后的组合焊接,并针对直径变化比达35%的1Cr18Ni9Ti薄壁曲面零件进行了内、外压力成形试验和有限元分析,给出了变形过程粘性介质和坯料的流动规律和缺陷的预测分析,研究结果表明,薄壁曲面零件内、外压力成形是可行的。 展开更多

关键词 薄壁曲面件 粘性介质压力成形 内压 外压

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基于曲线滑裂面的挡墙主动土压力分析 被引量：13

4

作者 杨贵 王阳阳 刘彦辰 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期2182-2188,共7页

土体滑裂面形状对挡土墙主动土压力有重要影响。以无黏性填土挡墙为研究对象,假设在考虑土拱效应时,极限状态下墙后土体的滑裂面为曲线,基于水平微分单元法推导出平动模式下挡土墙主动土压力的分布。首先将计算与模型试验结果及已有理... 土体滑裂面形状对挡土墙主动土压力有重要影响。以无黏性填土挡墙为研究对象,假设在考虑土拱效应时,极限状态下墙后土体的滑裂面为曲线,基于水平微分单元法推导出平动模式下挡土墙主动土压力的分布。首先将计算与模型试验结果及已有理论研究成果进行对比分析,验证了方法的可靠性;其次,研究土体内摩擦角和墙-土摩擦角对主动土压力分布、合力大小和作用点高度的影响。结果表明:基于曲线滑裂面假设得到的滑动楔体范围略大于采用直线滑裂面的假设;对于不同高度的挡土墙,建议的计算结果与模型试验结果更为符合;对于不同的土体内摩擦角和墙-土摩擦角,土压力的分布形式和合力作用点与Paik解较为接近,但合力略大于Paik解。 展开更多

关键词 曲线滑裂面 挡土墙 土拱效应 主动土压力

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挡土墙后曲面滑裂面下黏性土主动土压力计算 被引量：11

5

作者 王奎华 马少俊 吴文兵 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期732-738,共7页

为了研究挡土墙后土体滑裂面的形状并计算土压力,建立了挡土墙后黏性填土滑动楔体达到极限平衡状态时的静力平衡方程.采用变分学方法求解滑裂面曲线方程和主动土压力的计算公式,得到土体滑裂面曲线为一对数螺旋线.将主动土压力计算值与... 为了研究挡土墙后土体滑裂面的形状并计算土压力,建立了挡土墙后黏性填土滑动楔体达到极限平衡状态时的静力平衡方程.采用变分学方法求解滑裂面曲线方程和主动土压力的计算公式,得到土体滑裂面曲线为一对数螺旋线.将主动土压力计算值与库仑主动土压力、工程实测值分析对比.结果表明,计算所得的主动土压力值比广义库仑理论的计算值大5.37%,且与工程实测值较为接近.最后分析了挡土墙及墙后填土各参数对曲面滑裂面下的主动土压力值的影响,可知填土的黏聚力和内摩擦角是影响土压力值的关键参数. 展开更多

关键词 挡土墙 主动土压力 曲面滑裂面 主动土压力系数

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挡土墙墙后土体应力状态及土压力分布研究 被引量：13

6

作者 章瑞文 徐日庆 郭印 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期111-115,共5页

为了考虑在平移模式下刚性挡土墙墙后土体主应力偏转和水平土层间的剪应力作用,对墙后滑裂土体的应力状态进行了详细分析.考虑各土层滑裂面水平倾角的变化,对水平层单元法改进,建立了逐层渐近计算法.将墙面、滑裂面的应力状态与墙后滑... 为了考虑在平移模式下刚性挡土墙墙后土体主应力偏转和水平土层间的剪应力作用,对墙后滑裂土体的应力状态进行了详细分析.考虑各土层滑裂面水平倾角的变化,对水平层单元法改进,建立了逐层渐近计算法.将墙面、滑裂面的应力状态与墙后滑裂土体的水平土层的静力平衡相结合,建立了水平土层竖向应力、挡土墙土压力、合力及其作用位置的计算公式.计算结果表明,挡土墙主动土压力分布与模型试验结果基本一致;计算得到的滑裂面为一曲面,其顶宽比库仑理论滑裂面小,与试验结果相吻合. 展开更多

关键词 平移模式 刚性挡土墙 应力状态 土压力分布 曲滑裂面

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基于减小表面粗糙度的铝合金薄壁件切削参数优化 被引量：4

7

作者 韩祥凤 辛燕 李景才 《机床与液压》 北大核心 2016年第14期7-10,共4页

以某铝合金薄壁件为对象,研究通过优化切削用量三要素(切削深度、进给量、切削速度)提高表面粗糙度的方法。针对薄壁件的半精加工和精加工阶段,根据经验切削参数分别设计了16组和25组车削试验,并测量了与之对应的薄壁件表面粗糙度。根... 以某铝合金薄壁件为对象,研究通过优化切削用量三要素(切削深度、进给量、切削速度)提高表面粗糙度的方法。针对薄壁件的半精加工和精加工阶段,根据经验切削参数分别设计了16组和25组车削试验,并测量了与之对应的薄壁件表面粗糙度。根据试验结果,建立了表面粗糙度与切削用量三要素之间的关系,并求解出使表面粗糙度最小的切削参数。使用优化后的参数进行车削加工,缺陷率和废品率分别由16.03%和14.23%降至11.25%和7.5%,优化后的切削参数显著提高了薄壁件的合格率。 展开更多

关键词 铝合金薄壁零件 表面粗糙度 切削参数

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玻璃幕墙清洗机器人壁面适应能力分析 被引量：3

8

作者 钱志源 付庄 +1 位作者 刘仁强 赵言正 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第7期1157-1160,1165,共5页

针对一种负压吸盘式玻璃幕墙清洗机器人的壁面适应能力进行了分析.根据机器人在壁面上实现吸附、移动作业的工作原理,得到了吸盘吸附力的临界条件.基于流体力学理论,通过实验方法绘制了电风机吸盘系统的工作特性曲线.建立了吸盘系统流... 针对一种负压吸盘式玻璃幕墙清洗机器人的壁面适应能力进行了分析.根据机器人在壁面上实现吸附、移动作业的工作原理,得到了吸盘吸附力的临界条件.基于流体力学理论,通过实验方法绘制了电风机吸盘系统的工作特性曲线.建立了吸盘系统流体模型,得到了吸盘内负压受外部扰动时的等效电路,并根据负压动态响应分析了吸盘结构参数对其吸附特性的影响关系.建立了控制系统模型,并设计了负压闭环控制系统.现场试验结果表明,机器人能稳定工作,壁面适应能力较好. 展开更多

关键词 清洗机器人 壁面适应能力 工作特性曲线 流体模型 负压闭环控制

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砂带磨削机器人磨削曲面工件的工作空间及加工轨迹分析 被引量：1

9

作者 李东京 王伟 +2 位作者 贠超 王琦珑 郝大贤 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2016年第7期667-676,共10页

研究了机器人砂带磨削加工技术,以克服传统磨削加工工作环境恶劣、劳动强度大的缺点。针对曲面工件的磨削加工任务,研究设计了3P3R构型的砂带磨削机器人;通过对该机器人运动学和工作空间的分析,应用数值分析方法得到机器人的大致可达工... 研究了机器人砂带磨削加工技术,以克服传统磨削加工工作环境恶劣、劳动强度大的缺点。针对曲面工件的磨削加工任务,研究设计了3P3R构型的砂带磨削机器人;通过对该机器人运动学和工作空间的分析,应用数值分析方法得到机器人的大致可达工作空间;对待加工工件表面点进行数学建模,应用蒙特卡洛法对曲面工件的磨削加工轨迹进行了仿真分析,得到所有待加工表面点最接近于加工时的机器人姿态。分析结果不仅判断了工件是否具有可加工性,而且仿真分析的加工轨迹为工件加工的示教编程提供引导,同时提供了一种离线编程的途径。 展开更多

关键词 砂带磨削机器人 工作空间分析 蒙特卡洛法 曲面工件 加工轨迹

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双曲面金属幕墙的等边心距展开方法 被引量：1

10

作者 马炫 张亚龙 李生民 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2009年第23期217-218,235,共3页

金属幕墙被广泛应用于大型建筑物内外墙表面装饰,合理的曲面展开对简化制作工艺,节省材料和保证成形质量具有重要意义。针对金属幕墙曲面块之间接缝整齐的要求,提出一种以展开平面的边沿点到其中心点的距离等于曲面边沿对应点到其中心... 金属幕墙被广泛应用于大型建筑物内外墙表面装饰,合理的曲面展开对简化制作工艺,节省材料和保证成形质量具有重要意义。针对金属幕墙曲面块之间接缝整齐的要求,提出一种以展开平面的边沿点到其中心点的距离等于曲面边沿对应点到其中心点的曲线长度为映射关系的等边心距展开方法。工程应用表明该方法计算简单,效果良好。 展开更多

关键词 金属幕墙 曲面展开 等边心距

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薄壁筒形件粘性介质外压缩径失稳起皱分析 被引量：2

11

作者 高铁军 王忠金 李毅 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期489-493,共5页

缩径成形受筒坯稳定性的影响,容易产生失稳起皱,很难成形出缩径量较大的零件.提出了采用粘性介质外压缩径工艺成形直径变化量较大的薄壁异形曲面筒形零件新方法.针对坯料端部约束和自由条件下的失稳起皱问题进行了试验和有限元模拟,分... 缩径成形受筒坯稳定性的影响,容易产生失稳起皱,很难成形出缩径量较大的零件.提出了采用粘性介质外压缩径工艺成形直径变化量较大的薄壁异形曲面筒形零件新方法.针对坯料端部约束和自由条件下的失稳起皱问题进行了试验和有限元模拟,分析了试件失稳起皱过程中几何形状和应力的变化规律.研究表明,约束坯料端部可以改善试件失稳起皱后的应力分布规律,有利于消除褶皱,在较高粘性介质压力条件下可以直接成形出缩径量为15%的试件. 展开更多

关键词 薄壁异形曲面筒形件 粘性介质外压缩径 失稳起皱

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薄壁圆筒件旋转椭球面型冲压缩口的应力分析 被引量：2

12

作者 牛卫中 《塑性工程学报》 CAS CSCD 2004年第1期18-20,共3页

应用金属塑性成形理论中的轴对称薄壳理论 ,对薄壁圆筒工件旋转椭球面型冲压缩口成形过程的应力进行了分析 ,得出了缩口系数k≥ 0 71时此类工件缩口段经向应力的变化规律及其与其他参数之间的关系 ,推出了这种情况下工件最大轴向压应... 应用金属塑性成形理论中的轴对称薄壳理论 ,对薄壁圆筒工件旋转椭球面型冲压缩口成形过程的应力进行了分析 ,得出了缩口系数k≥ 0 71时此类工件缩口段经向应力的变化规律及其与其他参数之间的关系 ,推出了这种情况下工件最大轴向压应力及缩口力的计算公式 ,为工艺设计人员研究、制定相应缩口工艺提供了依据。 展开更多

关键词 薄壁圆筒工件 冲压缩口 缩口应力 缩口力 旋转椭球面型

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基于工件表面误差的薄壁件切削力系数计算

13

作者 侯军明 汪木兰 +1 位作者 王保升 袁勤 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2012年第10期97-99,共3页

切削力系数是计算评估机床切削力的重要参数之一。在对薄壁零件加工过程中的受力以及弹性变形进行分析的基础上,建立了基于加工零件表面误差求解切削力系数的理论模型。根据受力平衡原理,将三坐标测量的工件表面误差分配为工件和刀具弹... 切削力系数是计算评估机床切削力的重要参数之一。在对薄壁零件加工过程中的受力以及弹性变形进行分析的基础上,建立了基于加工零件表面误差求解切削力系数的理论模型。根据受力平衡原理,将三坐标测量的工件表面误差分配为工件和刀具弹性变形引起的误差,通过MATLAB工具代入理论模型求解切削力系数。通过将模型预测的切削力与实测切削力进行比较,结果显示模型预测的切削力波形吻合,预测切削力接近实测切削力的平均值。 展开更多

关键词 薄壁加工 切削力系数 工件表面误差

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大型曲面薄壁工件自动补偿铣削技术研究 被引量：5

14

作者 崔鑫 郑骥 +1 位作者 黄诺帝 毕庆贞 《制造技术与机床》 北大核心 2015年第2期91-93,共3页

某大型曲面薄壁工件研究采用旋压成型,然后再用机械加工减薄。由于工件尺寸大、壁薄且旋压产品壁厚差大,机械加工减薄存在很大难度。在机械加工中采用点位测量的自动补偿铣削技术,通过厚度点位测量和补偿控制,能够解决大型曲面薄壁工件... 某大型曲面薄壁工件研究采用旋压成型,然后再用机械加工减薄。由于工件尺寸大、壁薄且旋压产品壁厚差大,机械加工减薄存在很大难度。在机械加工中采用点位测量的自动补偿铣削技术,通过厚度点位测量和补偿控制,能够解决大型曲面薄壁工件加工难题。 展开更多

关键词 薄壁曲面工件 点位测量 自动补偿

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工艺参数对高温合金薄壁异型曲面件旋压成形质量的影响 被引量：6

15

作者 王永娣 高鹏飞 +1 位作者 李宏伟 詹梅 《塑性工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期73-80,共8页

研究了进给比、芯模转速、旋压温度和坯料直径对GH3128高温合金薄壁异型曲面构件热旋成形质量的影响。结果表明,在给定参数内,随着进给比的增大,壁厚减薄量减小,但起皱程度增大。随着芯模转速的增加,壁厚减薄量增大,但起皱程度减小。随... 研究了进给比、芯模转速、旋压温度和坯料直径对GH3128高温合金薄壁异型曲面构件热旋成形质量的影响。结果表明,在给定参数内,随着进给比的增大,壁厚减薄量减小,但起皱程度增大。随着芯模转速的增加,壁厚减薄量增大,但起皱程度减小。随着旋压温度的升高,壁厚减薄量呈现先增大后减小的趋势,而起皱程度呈现先减小后增大的趋势。随着坯料直径的增大,壁厚减薄量和起皱程度都呈现出逐渐增大的趋势。综上,在给定参数内,进给比、芯模转速和旋压温度3种参数对壁厚减薄量和起皱程度的影响规律均呈现相反的变化趋势,而坯料直径对起皱程度和壁厚减薄量的影响变化趋势一致,因此为了得到较小的壁厚减薄量和起皱程度,进给比、芯模转速和旋压温度应该取参数范围的中间值,而坯料直径可在满足成形要求的前提下取较小值,据此确定了最优的旋压参数组合。 展开更多

关键词 高温合金 薄壁异型曲面件 旋压参数 起皱程度 壁厚减薄量

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虚拟加工过程薄壁工件铣削变形模型研究 被引量：2

16

作者 刘远祥 李小宁 《机械设计与制造》 北大核心 2006年第3期80-82,共3页

在薄壁工件的切削加工中,工件的受力变形是影响加工过程的一个主要因素,文中针对薄壁工件侧面的立铣加工,建立了不同复杂度的切削过程模型,以仿真工件薄壁在加工中受到切削力发生的变形,虚拟实现受到工件变形影响下的切削过程。通过仿... 在薄壁工件的切削加工中,工件的受力变形是影响加工过程的一个主要因素,文中针对薄壁工件侧面的立铣加工,建立了不同复杂度的切削过程模型,以仿真工件薄壁在加工中受到切削力发生的变形,虚拟实现受到工件变形影响下的切削过程。通过仿真创成的工件表面形貌与实际切成的工件表面的比较,对文中各模型进行了验证。 展开更多

关键词 虚拟加工 变形模型 薄壁件 表面形貌

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曲面薄壁特征微细铣削试验研究 被引量：1

17

作者 高希坤 程祥 +3 位作者 李阳 郑光明 徐汝锋 刘焕宝 《制造技术与机床》 北大核心 2020年第8期114-118,共5页

曲面薄壁零件在微电极及微型涡轮等领域有着极其重要的应用,为了保证其加工质量,针对曲面薄壁特征进行了微细铣削试验研究,探究关键铣削参数每齿进给量f z、轴向切深a p、径向切深a e及主轴转速n对表面粗糙度R a、尺寸误差Δw及毛刺宽度... 曲面薄壁零件在微电极及微型涡轮等领域有着极其重要的应用,为了保证其加工质量,针对曲面薄壁特征进行了微细铣削试验研究,探究关键铣削参数每齿进给量f z、轴向切深a p、径向切深a e及主轴转速n对表面粗糙度R a、尺寸误差Δw及毛刺宽度h的影响规律,基于综合平衡法,优化获得最优铣削参数。研究结果表明,对R a、Δw及h影响最大的因素分别为n、f z、a p;变轴向切深加工工艺能够抑制毛刺的形成,获得较好的加工质量。在保证质量的同时,为提高加工效率,可以在加工过程中适当采用较大的a e值及f z值。 展开更多

关键词 微细铣削 曲面薄壁特征 尺寸误差 表面粗糙度 毛刺宽度

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涡旋曲面薄壁微细铣削试验研究 被引量：1

18

作者 唐铭泽 程祥 +3 位作者 郑光明 闫新华 刘焕宝 李学伟 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2022年第11期84-88,21,共6页

涡旋薄壁结构是一种典型的曲率变化的曲面薄壁结构,变曲率的曲面薄壁结构在电子、汽车及航空航天等领域应用广泛。此类薄壁结构在加工过程中时常会存在毛刺、尺寸误差及刀痕等缺陷,加工质量难以保证。在借鉴深切缓进给磨削工艺的前提下... 涡旋薄壁结构是一种典型的曲率变化的曲面薄壁结构,变曲率的曲面薄壁结构在电子、汽车及航空航天等领域应用广泛。此类薄壁结构在加工过程中时常会存在毛刺、尺寸误差及刀痕等缺陷,加工质量难以保证。在借鉴深切缓进给磨削工艺的前提下,提出了一种大切深缓进给的涡旋曲面薄壁微细铣削工艺,以表面粗糙度R_(a)、尺寸误差Δ_(w)及毛刺高度h为加工质量评价指标,进行了微细铣削试验研究,探究了关键铣削参数(每齿进给量f_(z)、轴向切深a_(p)、径向切深a_(e)及主轴转速n)对加工质量的影响,并进行了关键铣削参数优化研究,识别出了较优的切削参数组合,并成功进行了高质量涡旋曲面薄壁微细铣削试验验证。 展开更多

关键词 微细铣削 涡旋曲面薄壁 尺寸误差 表面粗糙度 毛刺高度 大切深缓进给工艺

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不同糙面类型管道沿程阻力系数计算方法研究 被引量：2

19

作者 李占松 张宽 冀前锋 《水电能源科学》 北大核心 2020年第5期63-65,共3页

在紊流过渡区,自然工业糙面与人工均匀糙面沿程阻力系数的变化规律差异明显,目前尚无适用于计算各类糙面沿程阻力系数的统一公式。在既有研究基础上,通过对人工均匀糙面沿程阻力系数变化曲线数字化,并引入壁面粗糙均匀度的概念,最终建... 在紊流过渡区,自然工业糙面与人工均匀糙面沿程阻力系数的变化规律差异明显,目前尚无适用于计算各类糙面沿程阻力系数的统一公式。在既有研究基础上,通过对人工均匀糙面沿程阻力系数变化曲线数字化,并引入壁面粗糙均匀度的概念,最终建立了适用于各类糙面及紊流各分区计算沿程阻力系数的统一公式。 展开更多

关键词 人工均匀糙面 曲线数字化 沿程阻力系数 壁面粗糙均匀度

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球头铣刀加工后的构件表面残余应力实验研究

20

作者 蒋萍 费基雄 +4 位作者 王雅蔓 张晓峰 张思琪 孔金星 黄春波 《工具技术》 北大核心 2023年第7期20-26,共7页

考虑不同切削条件(包括转速、切削深度及进给量)对球头铣刀加工表面残余应力影响的情况下,系统研究了抗氢脆不锈钢球头铣刀切削后的构件表面残余应力。结果显示:球头铣刀加工后的构件表面残余应力呈现压应力状态;亚表层残余应力随着亚... 考虑不同切削条件(包括转速、切削深度及进给量)对球头铣刀加工表面残余应力影响的情况下,系统研究了抗氢脆不锈钢球头铣刀切削后的构件表面残余应力。结果显示:球头铣刀加工后的构件表面残余应力呈现压应力状态;亚表层残余应力随着亚表层厚度的增加而减小,最后趋于稳定,稳定值可认为是材料的初始残余应力;转速、轴向切削深度与构件的表面残余应力幅值正相关;进给速度与球头铣刀加工后的构件表面残余应力幅值负相关。研究结果可为球头铣刀加工表面残余应力的理论建模、抗氢脆不锈钢的切削参数优化以及实现抗氢脆不锈钢构件的高性能制造提供参考。 展开更多

关键词 切削残余应力 铣削 加工表面 曲面弱刚性构件 抗氢脆不锈钢

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