切削加工过程中颤振在线监测研究综述

颤振是航空航天加工制造等领域中广泛存在的问题,深入开展切削加工过程中颤振在线监测研究对于进一步提升颤振抑制效果、保障加工系统稳定运行具有重要意义。根据颤振在线监测所需的实时性和精确性的要求,围绕数据采集、在线特征提取及颤振识别进行综述,首先介绍了3种颤振数据采集方法的特点,然后深入归纳与分析了颤振特征应用情况及影响颤振特征提取的关键因素,接着比较并总结了基于有监督学习和无监督学习的颤振识别技术的特点,最后总结并展望了目前颤振在线监测所存在的问题及发展趋势,可为未来颤振在线监测研究提供参考。     

高速切削物理仿真技术及其应用

高速切削由于具有很高的切削速度,可以极大地提高材料切除率,从而大幅度提高生产效率,因此也称为高效切削加工.高速切削具有降低切削力、提高切削表面质量、减少传递给工件的切削热、避免颤振和积屑瘤的产生等优点.     

航空航天难加工材料切削加工过程模拟与智能控制综述

随着航空航天关键构件服役性能要求的不断提升,高性能钛合金、镍基高温合金、高强度钢等难加工材料大量应用到航空发动机等重大装备。切削加工是高强韧难加工材料的重要加工方法,在加工过程中普遍存在切削力大、切削温度高、工具磨损严重和加工质量差的问题。针对当前航空航天难加工材料切削加工过程切削力、切削温度、工具磨损及表面质量的仿真技术与智能控制技术进行了系统性的总结和梳理,分析了当前研究存在的主要问题与关键挑战,对切削加工过程仿真模拟与控制技术的未来发展趋势进行了展望。     

人工神经网络与刀具磨损监测

介绍了人工神经网络的基本概念及在刀具磨损监测中的应用，例举了两种典型网络（ＢＰ网络、ＳＯＭ网络）的结构与学习算法。研究表明，应用前馈神经网络构造的刀具磨损状态二分类器、三分类器及磨损估计网络，检验效果很好。文中提出的ＳＯＭ网络在磨损估计方面具有学习快、精度高的优点，有实际应用价值。     

铝锂合金切削加工试验研究进展

铝锂合金作为一种先进轻量化材料,具有相对较低的密度、较高的比强度和比刚度以及较好的疲劳性能,在航空航天领域应用广泛。但在铝锂合金切削加工过程中易于出现黏附磨损,从而引起加工质量差、使用性能下降等一系列问题。因此,国内外学者针对铝锂合金切削加工进行了相关研究。对近年来在铝锂合金切削加工试验方面的研究进展进行了总结,重点分析了切削力、切削温度、加工表面质量、刀具磨损以及参数优化方面的研究成果,指出了目前存在的问题以及今后的发展方向,对铝锂合金切削加工技术的发展具有一定的促进作用。     

钛合金材料的切削加工及专用刀具开发

本文主要针对多种典型钛合金的车削、铣削和钛合金剥皮与平头等3种加工方式从高速切削加工中切削刀具、材料切削性能评价、切削加工机理、建模仿真及工艺优化等方面进行阐述。     

考虑刀具窜动下的切削过程仿真与切削力建模

本文考虑了刀具窜动在加工过程中的重要影响,从加工中的刀具轨迹线出发,采用数值分析方法求解相关参数,得到的结果与试验结果能够良好地吻合。     

激光加热辅助切削技术

随着航空航天工业、兵器工业、化学工业、电子工业等行业的发展,对产品零部件材料的性能有了更高要求,同时也出现了各种高强度、高硬度、高脆性的工程材料.材料性能提高的同时给加工带来了困难.例如高温合金在高温下具有优良的热强度性能、热稳定性能及热疲劳性能,常温下加工刀具磨损严重、表面质量差.工程陶瓷强度高、耐磨损、抗腐蚀,目前通常采用磨削加工,生产效率低、成本高、加工几何形状受限.     

切削颤振在线监测的试验研究

 切削颤振发生过程最显著的频域特征是包含颤振频率的某个窄频段内振动能量的急剧上升。本文根据频段能量原理提出了一种可靠的判据,并利用微型计算机实现了切削颤振的在线监测。该方法具有快速、灵敏、准确和抗干扰能力强等优点。本文还探讨了实际应用中的某些具体措施。     

高温合金切削中刀具的合理选用

刀具材料是刀具几何设计和加工工艺参数选择的基础.刀具材料是推动当今高速切削技术发展的关键技术之一,刀具材料的超前发展为高速切削加工工艺的发展创造了重要的条件.     

CFRP切削过程中的监测控制研究进展

CFRP加工过程的实时监测和控制是提升零件最终加工质量的重要手段.本文从加工过程物理仿真、数学模型及智能模型三方面总结了 CFRP切削加工预测方法研究现状.同时,基于切削过程状态信息获取、特征信息提取以及监测模型构建等方面概述了刀具磨损和加工质量在线监测方法研究进展.在此基础上,探讨了关于在CFRP切削过程中切削力和振...     

刀具监控技术在金属切削过程中的应用

刀具的监测技术是集切削加工技术、传感器技术、信号处理技术、微电子技术和计算机技术为一体的综合系统,它的发展是现代化制造技术的重要组成部分,也必将随着制造技术的发展而发展.     

基于LabVIEW的切削过程远程监测

提出和实现了切削过程远程监测的3种方法,并介绍了切削过程数据采集系统.现场监测参量为切削力和切削温度,软件平台为LabVIEW.利用其中的远程面板访问技术,基于互联网直接监测位于远端服务器上的切削数据采集VI面板.利用LabVNC实现远程面板控制的方法较为有效.     

次级通道在线辨识的自适应结构响应主动控制研究

直升机结构响应自适应主动控制算法因其适应能力强、重量轻、频带范围宽,效率高且控制效果好在直升机振动抑制中得到广泛应用。从作动器控制输入到目标减振点响应输出之间的次级通道传递函数的辨识精度严重影响系统稳定性,在线辨识能够适应直升机飞行高度、速度、环境、温度及压力等的改变给次级通道带来的影响。通过3种次级通道在线辨识算法控制效果仿真对比,从抗干扰性和收敛速度的角度,分析了现有自适应滤波算法,为直升机减振主动控制算法的设计提供参考。     

硬车削过程中声发射和振动信号的监测及分析

为了对硬车削过程进行监测和分析,本课题建立了一套基于虚拟仪器的信号采集系统,采集模具钢硬车削加工过程中的声发射和振动信号.对声发射和振动信号进行小渡变换并重构后,发现硬车削过程中的声发射和振动信号都与转速密切相关.随着转速的增高,淬硬钢的声发射信号也随着增大,但振动信号却随之减小.     

体积成形过程的模型跟随自适应控制

为控制热锻的生产过程和锻件的产品质量 ,应用体积成形过程的有限元数值仿真离线训练人工神经网络 (ANN) ,采用电学模拟方法 ,通过简单的模拟电路构造出复杂的ANN模型 ,完成了从体积成形过程到模拟电路之间的映射。模拟电路与自适应控制系统并联 ,构成了模型跟踪的自适应控制系统     

自适应循环发动机性能智能在线寻优算法研究

为解决自适应循环发动机性能在线自主优化问题,提出一种适用于三流道自适应循环发动机的智能自主优化控制方法,通过深度确定性策略梯度算法(DDPG)在线优化压比计划,实现控制规律自主寻优.在基准发动机特性图上给出了不同外涵面积下的等推力特性曲线,在此基础上给出了基准的最低油耗控制规律曲线.当发动机性能退化或存在个体差异等偏离...     

刀具状态监控技术在数控铣削加工中的应用

在分析刀具状态监控系统关键技术的基础上,结合航空结构件数控铣削加工领域对刀具状态监控系统的研究,分析了ARTIS系统的组成、工作原理和应用方法,介绍了智能刀柄和视觉检测方法的研究进展,给出了各种加工过程刀具状态监控系统的研发建议和应用展望.     

航空发动机T-S分布式系统自适应鲁棒滑模控制

为提高航空发动机非线性不确定分布式控制系统的鲁棒性,考虑参数摄动,外部干扰,随机时延的影响,采用一种基于飞行包线划分的航空发动机T-S模糊模型,进行了鲁棒自适应滑模控制方法的研究。基于鲁棒H∞理论,针对模糊规则的状态空间模型,推导了滑模运动渐进稳定的充分条件,设计具有扰动抑制性能的鲁棒滑模面;基于并行分布补偿技术,采用与T-S模型相同的模糊规则,确定全局模糊滑模控制器设计策略,在此基础上,采用自适应技术估计未知干扰上界,设计了自适应滑模控制器,并证明了系统在控制器作用下的到达性。仿真结果表明该方法能够保证系统渐进稳定,对所考虑的不确定性因素鲁棒性较好,有效削弱了抖振,对不同工作点和干扰条件具有良好的适应性。     

硬态切削工艺中PCBN刀具的最新发展

在过去30年的时间里,PCBN刀具材料发展十分迅速,已广泛应用在汽车、航空航天、能源、军事、模具等重要领域,并在特定的切削条件下可以实现精车代磨.由于产品质量和市场推广等诸多因素,国内刀具制造业使用的PcBN产品有70%以上依赖进口.PcBN作为国内在30年前就开始研发的产品,与国外差距之大,十分值得认真思考.