机械工程学报

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冷国俊;王伟;段宝岩;李小平

. 2012, 48(23): 1-9.

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针对大型反射面天线设计机电分离的现状,基于电磁场与结构位移场的场耦合理论模型，建立以天线电性能为目标，结构拓扑形式为设计变量，同时满足自重、强度等约束条件的优化设计模型。详细讨论场耦合分析模型的分析方法，并指出将拓扑变量引入机电综合优化模型时带来的基结构规模过于庞大的问题。利用虚实单元的当前受力状态和潜在受力状态来判断杆件是否应加入到基结构中去，并以此降低了优化模型的求解规模，使得所提方法更加适宜在工程中应用。考虑到天线副面调整的对电性能的补偿效果，在优化模型中加入副面调整设计变量。提出求解策略和方法，进行大量的数值计算。进而应用于深空探测65 m口径反射面天线的工程设计中，取得了满意的结果。

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月壤钻探采样装置中的钻杆结构参数优化设计及模拟试验

田野;邓宗全;唐德威;姜生元;侯绪研

. 2012, 48(23): 10-15.

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对月球次表层钻取采样外螺旋钻杆的输土阻力进行理论分析。基于散体力学中连续介质假设，建立钻杆回转输土阻力矩模型。利用该模型分析钻杆直径、螺旋升角等结构参数与输土阻力矩变化的关系，给出参数选择范围。以钻杆输土所消耗的功率为目标，以钻杆结构参数为变量，对钻杆结构参数进行优化设计，使优化后的钻杆平均输土功率降低了30.5%。对结构优化后的钻杆输土阻力进行测试试验，验证了钻杆输土阻力矩随深度增加而变大的趋势。研究成果能为月球次表层采样钻杆设计提供理论依据。

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双足欠驱动机器人能量成型控制

刘德君;田彦涛;张雷

. 2012, 48(23): 16-22.

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研究欠驱动双足机器人在3D空间稳定行走控制器。建立双足机器人的3D动力学模型，通过构建概循环拉格朗日函数，把欠驱动双足机器人的3D动态系统解耦成前向和侧向部分。针对前向2D欠驱动部分设计势能成型和动能成型控制器，为了求解能量成型控制器，将匹配方程分解成分别与角度和角速度相关的两个子条件，再将非线性偏微分方程变为线性偏微分方程，求解出能量成型控制器对前向行走进行控制，使前向行走获得稳定且具有仿生特点。对侧向部分采用零动态控制，在保证侧向稳定同时，还满足系统的动态解耦条件。对不同步长行走进行仿真试验，仿真结果表明，动态步行收敛于稳定的极限环，步态符合仿生规律，验证了所提出理论的可行性和有效性。

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柔性臂空间机器人基于虚拟力概念的神经网络L2增益鲁棒控制

梁捷;陈力

. 2012, 48(23): 23-29.

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探讨本体位置不控、姿态受控的漂浮基柔性臂空间机器人系统在惯性参数不确定情况下的动力学建模与控制问题。根据系统位置几何关系、动量守恒关系和第二类拉格朗日方程，由假设模态法，建立漂浮基柔性臂空间机器人的系统动力学模型。利用该模型，针对系统惯性参数不确定情况，提出具有L2扰动抑制的刚性运动神经网络L2增益鲁棒控制策略，以使柔性臂空间机器人的本体姿态到达期望位置的同时，机械臂各关节铰能够协调地跟踪关节空间的期望轨迹。为了主动抑制柔性振动，运用虚拟力的概念，构造同时反映柔性模态和刚性运动轨迹的混合期望轨迹，通过改造原有的控制方案，提出基于虚拟力概念的神经网络L2增益鲁棒控制策略。提出控制器的优点在于，既不要求系统动力学方程关于惯性参数呈线性函数关系，也无须预知系统精确的动力学模型；由于运用了虚拟力的概念，从而仅通过设计一个控制输入便可同时保证刚性轨迹跟踪并对柔性振动进行主动抑制，更适应于空间机器人系统的实际应用。理论分析及仿真算例均表明了控制方法的可行性。

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打滑状态下的多机器人编队控制

申动斌;孙伟杰

. 2012, 48(23): 30-35.

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讨论打滑状态下的多机器人编队控制器设计问题。打滑现象会使机器人偏离正常的运动轨迹，导致基于理想环境设计的控制器控制效果变差，甚至发生机器人失控的现象。考虑打滑因素的控制算法能使机器人适应更一般的环境，增强机器人的实际可用性。采用领导者-跟随者策略来协调各机器人的运动。领导者机器人的运动规律根据任务需要事先设定，随后控制跟随者机器人以一定距离和角度跟随领导者机器人运动。根据机器人的运动特性导出单机器人在打滑情况下的运动规律，并据此导出两机器人以距离-角度模型形成编队的方程。采用二阶滑模控制法来为跟随者机器人设计控制器，使得两机器人在运动过程中能够形成期望的队形。以Matlab仿真来验证算法的有效性。理论推导及仿真结果说明，导出的编队模型能够准确描述机器人在有打滑情况时的运动规律，二阶滑模编队算法具有较好的抗干扰能力，适用性强。

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基于反演设计的机械臂非奇异终端神经滑模控制

徐传忠;王永初

. 2012, 48(23): 36-40.

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针对具有建模误差和不确定干扰的多关节机械臂的轨迹跟踪问题，设计反演非奇异终端神经滑模控制。该方案是采用能有限时间收敛的非奇异终端滑模面，根据滑模控制原理和反演方法设计反演滑模控制器；对于反演滑模控制系统中由于建模误差和不确定干扰造成的不确定因素的上界，设计径向基(Radial basis function, RBF)神经网络自适应律，在线估计不确定因素的上界；利用李亚普诺夫定理证明了系统的稳定性。仿真结果表明，该方法具有良好的轨迹跟踪性能，提高对于建模误差和不确定干扰等因素的鲁棒性，削弱了抖动。

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排爆机器人主从手力觉临场感仿真研究

姜涛;王建中;施家栋

. 2012, 48(23): 41-45.

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针对排爆机器人手臂抓取爆炸物无力反馈操作人员临场感差，易发生误操作触发爆炸物等问题，设计一种排爆机器人主从机械手系统。该系统由两组相同结构的机械手臂组成，每个机械手上安装力传感器分别检测人员与爆炸物对主从手产生的作用力。对主从手机构建立动力学模型与控制模型，根据所建立的模型利用二种不同质量的爆炸物进行抓取以验证其机构动态性能。仿真结果表明：机械手抓取小质量爆炸物时主从手之间力跟随与延时特性都有较好映射；在抓取大质量爆炸物时从手力的映射出现振荡并产生延时。

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考虑摩擦因素影响的结合面切向接触阻尼分形预估模型及其仿真

李小彭;王伟;赵米鹊;聂慧凡;闻邦椿

. 2012, 48(23): 46-50.

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为准确计入结合面表面微观形貌对结合面的影响，提出结合面的“固-隙-固”接触模型。基于该接触模型和接触分形理论以及赫兹理论，建立考虑摩擦因素影响的结合面切向接触阻尼的分形预估模型，并通过数值仿真研究揭示有关参数对结合面切向接触阻尼的影响，为后续结合面动力学建模和动力学特性分析做准备。仿真分析结果表明：结合面的切向接触阻尼随结合面实际接触面积的增大而增大；随结合面法向载荷的增大而减小；随结合面间摩擦因数的增大而趋于恒定；实际接触面积影响cte*-μ曲线转折点(即临界摩擦因数μc)的位置，随着实际接触面积的增大，临界摩擦因数μc亦同时增大；不同的分形维数取值，尤其是分形维数取值在临界值(D=1.55)的两侧时，结合面间的接触行为存在较大差异。

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多级行星齿轮系统耦合动力学分析与试验研究

肖正明;秦大同;尹志宏

. 2012, 48(23): 51-58.

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基于齿轮啮合理论和Lagrange方程，考虑各级齿圈扭转支撑刚度，提出运用集中参数法建立多级行星齿轮—箱体耦合扭转动力学模型。在分析多级行星齿轮啮合相位关系的基础上，确定各齿轮对时变啮合刚度，并运用有限元法获取各齿圈扭转支撑刚度。行星齿轮传动误差表示为轴频和齿频叠加的谐波函数，分析多级行星齿轮传动的主要激励特征。针对盾构机三级行星减速器某施工地段的运行条件，求解行星齿轮系统的动态响应，并分析其时频特性。采用背靠背能量回馈试验台架测试方案，测量盾构机行星减速器的振动加速度，采用数值积分计算振动速度和位移，并分析其振动特性。研究表明盾构机行星减速器振动试验数据与计算结果具有良好的一致性，验证多级行星齿轮系统耦合动力学模型的准确性。

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旋转悬臂梁动力学的B样条插值方法

范纪华;章定国

. 2012, 48(23): 59-64.

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采用B样条插值方法对旋转悬臂梁的动力学特性进行研究。考虑柔性梁的纵向拉伸变形和横向弯曲变形，计入由于横向弯曲变形引起的纵向缩短，即非线性耦合项。利用B样条插值方法对柔性梁的变形场进行离散。采用Lagrange方程建立系统的动力学方程，并编制旋转悬臂梁动力学仿真软件。进行动力学仿真，将B样条插值方法的仿真结果与假设模态法、有限元法进行比较分析，验证了提出的方法的正确性，并表明B样条插值方法作为变形体离散法在柔性多体系统动力学中具有优良性能和应用价值。

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基于HHT-DDKICA和支持矢量数据描述方法的提升机故障监测

刘小平;徐桂云;任世锦;杨茂云

. 2012, 48(23): 65-75.

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分析提升机振动信号特征抽取和故障监控存在的问题，提出基于HHT-DDKICA和支持矢量数据描述(Support vector data description, SVDD)相结合的提升机故障监控方法。该方法通过滤波器把振动信号分解到感兴趣的子频带，使用希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang transform, HHT)把子频带信号分解为多个内蕴模式函数(Intrinsic mode functions, IMFs)，给出HHT去噪方法以及基于信号能量准则的IMFs选择方法，保证选取IMFs的有效性。针对单个IMF往往包含多个非线性源振动信号成分的问题，提出数据依赖核独立分量分析(Data dependent kernel independent component analysis, DDKICA)算法对源振动信号进行分离。该方法不仅能够根据数据集确定合适的核函数，而且在经验特征空间中使用DDKICA模型选择准则选择最优模型参数。根据从DDKICA抽取的时频特征分布情况，提出使用SVDD模型构造新的统计量并确定其统计控制限。提升机应用研究表明，该方法能够及时发现运转过程出现的异常情况。

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四足并联腿步行机器人动力学

王洪波;徐桂玲;胡星;张典范;张雄

. 2012, 48(23): 76-82.

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基于模块化和可重构理论，提出一种助老助残四足/两足可重构并联腿步行机器人。该机器人既可组合成两足步行机器人，亦可作为四足步行机器人使用。运用影响系数理论和虚功原理，对四足步行机器人静态步行时的摆动腿和机体机构进行动力学建模，导出摆动腿的动力学方程和机体机构超确定输入下的协调方程，按加权最小二乘法对四足并联腿步行机器人机体机构的动载进行最优协调分配，解决了机器人在行走过程中各分支运动约束而产生的动力耦合问题。

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基于倒谱预白化和随机共振的轴承故障增强检测

张晓飞;胡茑庆;胡雷;程哲

. 2012, 48(23): 83-89.

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轴承损伤引起的冲击受到离散频率分量和噪声干扰，使轴承故障检测面临困难。结合基于倒谱编辑(Cepstrum editing procedure, CEP)的信号预白化和随机共振(Stochastic resonance, SR)微弱信号检测技术，提出一种轴承故障增强检测的新方法。信号预白化能够提升轴承振动信号的冲击特性，产生包含白噪声和轴承局部故障信号的白化信号。在未知最优共振频带的情况下，对白化后的轴承振动信号进行包络分析，增强故障特征分量的同时引入了较多噪声。通过随机共振的归一化尺度变换，将轴承包络信号作为检测模型的输入，增强轴承故障特征频率分量。提出将轴承故障特征频率处的局部谱峭度和局部信噪比作为对照指标。实测正常和外环植入故障轴承的诊断结果表明，提出的方法优于基于谱峭度优化的包络分析和单纯的信号预白化方法。

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聚四氟乙烯编织复合材料摩擦温度与磨损特

刘建;张永振;杜三明;路红艳;刘敬超

. 2012, 48(23): 90-94.

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在高频压摆摩擦磨损试验机上对自制聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethene, PTFE)编织复合材料进行摩擦学性能试验，研究摩擦温度与摩擦磨损特性的关系。试验结果表明：摩擦温度对PTFE编织复合材料的摩擦因数影响显著，摩擦温度在30～60 ℃范围内升高，摩擦因数有明显的降低趋势，在65～210 ℃范围内摩擦因数处于稳定阶段，210 ℃是摩擦因数的突变摩擦温度。通过扫描电子显微镜对不同工况下产生的磨屑进行显微分析表明：高温下产生的磨屑与低温下的磨屑明显不同，低温下产生的磨屑为细小的片状，高温下产生的磨屑以大片的断裂纤维为主，材料磨损严重。PTFE编织复合材料的耐磨性受摩擦温度影响较大，200 ℃是PTFE编织复合材料磨损率的转折点。为保证该PTFE编织复合材料良好的摩擦磨损性能，摩擦温度动态监测值不能超过200 ℃。

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磁盘速度与容纳系数对硬盘气膜静态特性的影响

史宝军;季家东;杨廷毅;于慧

. 2012, 48(23): 95-101.

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随着硬盘(Hard disk drives,HDDs)中浮动块与磁盘间飞行高度的降低，气体分子与磁头/磁盘间的交互作用逐渐增强，磁盘速度及容纳系数(Accommodation coefficients, ACs)对气膜承载特性的影响越来越重要。采用一种无网格法—最小二乘有限差分(Least square finite difference, LSFD)法，对简化的分子气膜润滑(Molecular gas film lubrication, MGL)方程进行求解，研究了磁盘速度、磁头和磁盘表面ACs对HDDs超低飞高气膜静态特性的影响。数值结果表明：对称性分子交互作用时，磁头和磁盘表面ACs对气膜静态特性的影响明显；非对称性分子交互作用时，磁盘表面ACs对气膜静态特性的影响较大，而磁头/浮动块表面ACs的影响较小；不同ACs条件下，随着磁盘速度或最小飞行高度的增加，压力幅值点位置的变化较均匀。

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磁场干涉对不同磁属性材料干摩擦学特性的影响

魏永辉;张永振;陈跃

. 2012, 48(23): 102-110.

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提出并比较系统地研究不同磁属性材料自、互配副在磁场干涉下的干摩擦学特性，定义磁场干涉因子的公式，分析材料磁性与磁场影响程度的关系。结果表明：总体上，磁场干涉下，材料的干摩擦学特性与其磁导率有一定的对应关系，受磁场的影响程度随磁导率的增大而增大；配副材料的磁导率相差太大时，不利于发挥磁场的耐磨减摩效果；由于受各材料化学性能(成分)、力学性能和导热性能不同以及选配的影响，具有明显的系统依赖性；随着磁场的增大，在磨损率方面，铁磁性材料的磨损率有减小的趋势，抗磁性材料的磨损率有增大的趋势；对于顺磁性材料，当与高磁导率的铁磁性材料配副时，磨损率有增大的趋势，而与抗磁性材料配副时，磨损率有略微减小的趋势；在摩擦因数方面，含铁磁性材料的摩擦副的摩擦因数有减小的趋势，含抗磁性材料又不含铁磁性材料的摩擦副的摩擦因数却有增大的趋势。通过对环试样磨损率的分析得出，试样装卡装置的磁性会对试验结果造成一定影响；通过作为环试样的抗磁性锌黄铜磨损率有降低的趋势得出，在抗磁性锌黄铜背面添置铁磁性材料，即可克服磁场对抗磁性材料耐磨性能有不利影响。

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机床机电主传动系统服役过程能量效率获取方法

刘霜;刘飞;王秋莲

. 2012, 48(23): 111-117.

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制造系统能效评估及其机床能效评价研究正在国际上迅速兴起，生产现场的机床服役过程(Machine tools’ service process，MTSP)能量效率的方便获取是其关键问题之一。为此，对MTSP中机电主传动系统(Electro-mechanical main driving system，EMDS)能量效率获取方法进行研究。在分析机床能量效率内涵的基础上，基于MTSP中EMDS的时段能量模型，建立基于输入功率检测的和基于输出功率获取的两类4种EMDS能量效率模型；提出对应的能量效率模型中基础数据和基础系数特别是机床载荷损耗系数的获取方法；形成MTSP中EMDS能量效率获取方法。应用该方法，只需现场检测EMDS输入功率，就可获得MTSP中EMDS的现场能量效率。应用案例表明，应用本方法不仅能实现MTSP能量效率现场获取，而且误差较小；可用于机床及制造系统的能效评价、能效监控和能效优化研究中，具有较广阔的应用前景。

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基于动网格模型的液体动静压轴承刚度阻尼计算方法

熊万里;侯志泉;吕浪;阳雪兵;袁巨龙

. 2012, 48(23): 118-126.

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针对雷诺方程不能反映高速油流周向惯性效应、轴颈周向动压效应和静压扩散效应之间的非线性耦合关系及其对三维流场特性的影响，进而导致动静压轴承刚度阻尼的计算精度难以满足高转速精密轴承设计需要之现状，提出基于纳维-斯托克斯方程的动网格计算轴承刚度阻尼新方法。该方法采用自定义程序实现轴颈的旋转速度、位移扰动和速度扰动以及扰动过程中油膜力的计算等功能，成功将轴颈的旋转动边界转换为静边界，有效避免因轴颈旋转引起的网格畸变，并利用弹簧光顺模型更新轴颈受速度扰动和位移扰动引起的油膜网格挤压变形。通过对比研究瞬态和稳态条件下油膜力的变化，界定计算刚度阻尼系数时速度扰动和位移扰动的合理取值范围。利用所提出的方法计算典型轴承的刚度阻尼系数，再现动静压轴承油膜厚度和三维流场压力分布的动态发展过程，并采用影响系数法对该轴承的刚度系数进行试验测试。通过对比试验数据和动网格计算结果发现两者基本吻合，表明所提出的计算方法是有效可行的。

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适用于自由曲面高速高精加工的旋转轴位置优化算法

耿聪;于东;郑飂默;张函

. 2012, 48(23): 127-134.

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针对自由曲面加工中机床旋转轴角度变化过大导致刀具姿态误差较大和旋转轴频繁加减速问题，在分析刀具姿态误差与旋转轴转动幅度间关系的基础上，提出一种适用于自由曲面高速高精加工的旋转轴位置优化算法。在根据旋转轴转动幅度条件确定初始修正区域后，采用递归扩充原则确定待修正区域，并在保证工件坐标系下刀具切触点坐标不变的情况下，采用等幅旋转法则对各待修正区域的旋转轴坐标值进行优化。仿真和实际加工结果表明，本算法能够对加工中旋转轴角度进行修正，避免大幅旋转轴转动，减少加工中的刀具姿态误差，在提高加工精度的同时缩短了加工时间。

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相交轴渐开线变厚齿轮几何设计与啮合特性分析

朱才朝;刘立斌;刘明勇;宋朝省;郑一飞;杜雪松

. 2012, 48(23): 135-142.

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根据空间齿轮啮合原理，建立相交轴渐开线变厚齿轮传动工作节圆锥模型，确定工作节锥角、齿线倾斜角及两齿轮安装距。提出空间点接触到线接触的转变控制条件，实现相交轴齿轮副的近似线接触；推导齿轮变位系数对节圆锥左右两侧有效齿宽的影响；基于相交轴变厚齿轮副参数关系，分析设计参数对啮合主方向角(FPD角)和齿轮副重合度的影响；根据线接触控制条件完成齿轮副参数设计并采用有限元法进行啮合特性分析，结果表明，考虑线接触条件的节圆锥设计得到的相交轴齿轮副在加载情况下，啮合状态呈现明显的线接触且啮合区域达到整个区域的50%左右，试验验证了理论分析的正确性。

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复杂曲面零件在线检测与误差补偿方法

陈岳坪;高健;邓海祥;陈新;郑德涛

. 2012, 48(23): 143-151.

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复杂曲面零件的高精度加工与精密检测一直是数字化制造领域的研究热点。为提高复杂曲面零件的加工精度、检测精度，提出一种集数控机床在线检测、加工误差分解与补偿加工为一体的集成化方法。介绍集成化在线检测方法及补偿系统的基本原理，分析数控加工后曲面零件测点数据的误差组成，提出一种基于空间统计分析的加工误差分解方法，在建立基于B样条曲面的确定性曲面回归模型的基础上，对回归模型残差进行空间独立性分析，分解出系统误差和随机误差，进而通过数控代码的修改，实现零件加工过程的系统误差补偿。列举一个曲面零件的加工与检测实例，进行方法有效性验证。通过加工工件的在线检测、误差分解、代码修改及补偿加工等环节，实例零件的加工精度有了大幅提高，而该系统的检测精度也通过与三坐标测量机(Coordinate measuring machine, CMM)检验结果的对比，得到了有效验证。

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基于最大-最小蚁群系统的装配序列规划

于嘉鹏;王成恩;王健熙

. 2012, 48(23): 152-166.

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提出一种结合了蚁群系统与最大-最小蚂蚁系统优点的装配序列规划(Assembly sequence planning, ASP)方法。对近十年基于蚁群优化的ASP文献中采用的优化指标、装配信息模型、实例零件数等进行综述和比较。为提高序列的装配效率区分度，研究方向性、并行性、连续性、稳定性和辅助行程等5项指标的自动量化方法，将其融入到蚁群优化多目标启发式函数和适应值函数中。为提高对最优序列的搜索能力，以装配几何可行性为基础，从蚂蚁数量的确定、最大-最小信息素的界定、初始零件分配位置的绩效考核机制以及对并行零件组强制优化机制等方面，设计针对性解决方案，提出基于最大-最小蚁群系统的ASP算法。开发基于Siemens NX的装配规划系统AutoAssem。以阀门为实例，验证了算法内部各项优化措施的有效性，同时与优先规则筛选法、遗传算法及粒子群算法进行比较，分析该算法在运行效率和序列性能方面的优势。

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非球面超精密抛光技术研究现状

袁巨龙;吴喆;吕冰海;阮德南;陆惠宗;赵萍

. 2012, 48(23): 167-177.

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非球面应用范围的拓展以及应用精度要求的不断提高对非球面元件的尺寸精度与表面质量提出了更高要求；作为终加工手段，非球面超精密抛光技术也越来越受到世界各国的重视。掌握非球面超精密抛光过程中的材料去除机理以及由此导致的亚表面损伤等特性对提高非球面抛光的精度与效率十分重要。对非球面抛光技术的发展进行回顾，并根据非球面超精密抛光技术的发展脉络，阐述当前主要非球面超精密抛光技术的加工原理及加工实例，随后从亚表面损伤、边缘效应等方面对几种非球面超精密抛光技术进行比较，并以提高抛光精度与效率为目标，对非球面超精密抛光技术的发展趋势进行预测。

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阳极振动辅助微细电解线切割技术

于洽;曾永彬;张海;朱荻;曲宁松

. 2012, 48(23): 178-183.

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在微细电解线切割加工过程中，工具线电极与工件之间的加工间隙在微米量级，因此，电解加工产物的及时输运是微细电解线切割加工中极为关键的问题。提出在线电极进行轴向往复运动的同时叠加阳极低频微幅振动的方法，促进加工间隙内产物排出，提高加工精度与加工稳定性。探讨加工间隙内电解产物影响微细电解线切割加工精度的机理，研究线电极往复运动条件下阳极振动对加工间隙内产物排出效率的影响。试验结果表明提高阳极的振动频率和振动幅值可以改善微细电解线切割的加工精度和加工稳定性；阳极叠加振动较阳极无振动的切缝更宽、更均匀。采用优化参数加工出宽度4.28 μm的微缝、微槽以及方螺旋结构。

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基于数值建模的砂轮形貌仿真与测量

刘月明;巩亚东;曹振轩

. 2012, 48(23): 184-190.

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建立球形磨粒在空间随机运动的数学模型，提出创建三维砂轮数值模型的方法。提取仿真砂轮的表层磨粒以生成虚拟砂轮形貌，依据振动模型确定的磨粒中心坐标，将球形磨粒转化为不规则六面体进行统计分析。以单点金刚石笔为修整工具，建立修整模型并将其引入砂轮形貌生成过程之中。利用激光传感器测量实际砂轮形貌的磨粒分布规律，并将试验统计数据与同特征的仿真结果相比较，分析两结果之间的区别和联系。通过计算磨粒突出高度、磨粒间距等评价参数，讨论砂轮形貌修整前后的差异，测量和仿真的结果表明：在初始砂轮形貌中，磨粒突出高度呈正态分布，修整后则近似均匀分布，大部分磨粒间距分布在0.2～0.6 mm，为进一步探讨砂轮形貌对磨削工件的影响提供了依据。

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基于交替隔点插值的凸轮升程拟合方法在磨削加工中的应用

唐浩;邓朝晖;万林林;刘伟;伍俏平

. 2012, 48(23): 191-198.

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在以往凸轮升程离散型值点曲线拟合的基础上，基于三次参数样条曲线拟合提出了采用奇偶交替隔点插值方式对曲线进行再拟合，并对这一过程进行多次循环的凸轮升程拟合新方法。通过设定拟合精度阈值和引入最大循环次数，实现升程曲线拟合误差控制以及算法的终止。利用Matlab编程对新方法与三次参数样条曲线拟合方法进行数值分析比较。结果显示新方法能够提高原始升程曲线及其一二阶差分曲线的光顺程度。在凸轮数控磨削加工中，能够提高砂轮架进给速度、加速度的连续性，减小进给轴柔性冲击和跟踪误差。在TKM120CNC全数控凸轮轴磨床上，将该方法的升程拟合结果与三次参数样条曲线升程拟合结果进行对比加工试验。结果表明，该方法能够显著改善凸轮表面质量，提高凸轮轮廓精度。

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2012年, 第48卷, 第23期　
刊出日期：2012-12-05

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