通过分析WABECOH双转台五轴立式数控机床各轴的运动关系,建立各轴运动关系的数学模型,并开展机床运动学求解,给出了该五轴机床后置处理的转动角度和坐标变换计算公式。根据转动角度和坐标变换的计算公式,利用C++语言开发了WABECOH五轴数控机床专用后置处理程序,基于所提后置处理方法进行了叶轮类复杂零件的加工仿真与实验验证。结果表明,所开发的专用后置处理软件生成的数控代码可以满足该机床五轴联动的要求,较好地解决了该类机床的后置处理问题。

为了准确预测钛合金丝材的表面粗糙度,设计了无心车床切削TC4钛合金丝材试验,对不同切削参数下无心车床的前导向机构、主轴机构、后导向机构的8通道振动参数进行测量,采用皮尔逊相关系数对测量点振动参数进行特征选择和特征降维,建立支持向量机(SVM)的表面粗糙度预测模型。在不同的主轴转速、进给速度等工艺参数下,得到SVM预测模型的表面粗糙度的预测精度RMSE为0.0268,MAPE为0.0403,R2为0.8274,基于SVM模型预测钛合金线材的表面粗糙度具有较好的精度,验证了模型的有效性。

以J.Warburton和R.Bradford的研究为基础,采用数值解的方法分析直线型钢丝接触、直线型钢丝与圆弧型钢丝接触时的磨痕体积和误差。分析显示当直线型钢丝交叉时,因为被省略的I项是一个负值,所以J.Warburton方法所得到的磨痕体积始终大于数值方法得到的磨痕体积,当磨痕深度达到2.5mm时,J.Warburton方法带来的误差为0.27%,之后随着磨痕深度的增大而急剧增大,当磨痕深度达到5mm时,J.Warburton方法省略I项所带来的误差为1.43%。因此当磨痕深度超过钢丝半径的一半时,J.Warburton方法所带来的体积误差将必须予以考虑。直线型钢丝与圆弧型钢丝接触的磨痕体积由VA和VB两部分来表达,J.Warburton方法总体积计算结果与数值方法相差甚远,最大误差超过10%,同时,反验证得出r*和r3*呈现出截然相反的变化规律,所以r3*参与计算的VB不能反映B磨痕的真实体积。所以,J.Warburton对B磨痕的体...

为探究弯曲钢丝绳与连续、非连续绳槽接触时股内钢丝应力分布规律,以6×19+IWS右交互捻钢丝绳为研究对象,分别建立钢丝绳与连续、非连续绳槽接触的有限元模型,分析了连续和非连续接触时股内钢丝应力分布。结果表明,在连续、非连续接触下,与绳槽接触的侧股外层钢丝等效应力值最大,股与股接触处钢丝次之,其他位置钢丝等效应力值最小;在相同轴向载荷下,非连续接触时钢丝绳产生的等效应力变化幅度高于连续接触时钢丝绳等效应力;非连续绳槽表面接触应力值比连续绳槽大39.5%,非连续接触时表面钢丝绳最大接触应力比连续接触时大5.08%;进行连续和非连续接触下钢丝绳的磨损试验发现,非连续接触时侧股外层钢丝磨痕长度、宽度均值比连续接触时分别高25.5%和13.5%,与仿真结果一致。

柔轮是谐波减速器的核心部件,也是最容易失效的部分,其工作寿命决定了谐波减速器的寿命。针对柔轮结构设计中高寿命、高承载能力的要求,以柔轮中筒长、壁厚等关键结构参数为研究对象,建立柔轮受力数学模型,分析单因素对柔轮应力应变的影响规律。基于Design Exploration响应面子模块探究不同因素的搭配对柔轮应力应变的影响及补偿规律,利用CFTOOL函数拟合得到柔轮应力的回归曲线。分析结果表明:单因素筒长对柔轮应力影响最大,通过减小径向变形量补偿增大齿圈宽度对柔轮应力的影响,增大齿圈宽度可补偿增大筒长对柔轮应力的影响。柔轮结构设计最佳参数组合为壁厚0.45 mm、筒长50~60 mm、齿圈宽度12~13 mm,该柔轮等效应力比最大应力降低18.5%,满足设计要求。