2012年, 第48卷, 第7期　
刊出日期：2012-04-05

  

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论文
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  变风速运行控制下风电传动系统的动态特性

  秦大同;龙威;杨军;周海波

  . 2012, 48(7): 1-8.

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  基于齿轮系统动力学的方法对风电传动系统进行研究。运用基于自回归模型的线性滤波法(Auto-regressive，AR)建立的风速模型对实际风场的随机风速进行模拟；根据风力发电机在实际情况中的运行控制策略获得风力发电机齿轮传动系统的时变输入转矩激励；综合考虑风力发电机齿轮传动系统中各个齿轮副的时变啮合刚度、各个滚动轴承的刚度、各个轮齿综合啮合误差等内部激励，采用集中参数质量法建立风力发电机齿轮传动系统的耦合动力学模型；在此基础上建立风力发电机齿轮传动系统的动力学微分方程并进行仿真计算，分别求解风力发电机齿轮传动系统的固有频率、振动响应、动态啮合力和滚动轴承动态轴承力。研究结果为风力发电机传动系统的动态性能优化设计和可靠性设计奠定了基础。
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  可变形机器人直线构型滑移转向方法

  常健;吴成东;李斌

  . 2012, 48(7): 9-15.

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  可变形机器人AMOEBA-I能够利用其直线构型通过狭小的废墟空间，但是在此构型下难以进行转向，转向半径极大，并且机器人进行转向时，连接杆受到较大的阻力矩，使其使用条件受到限制。为减小转向半径、转向时间及转向阻力矩，提高机器人对复杂环境的适应性，提出一种可变形机器人能够快速有效转向的方法。研究机器人滑移转向前的变形过程并建立滑移转向的数学模型，分析机器人三个模块在转向过程中运动和力学特性，得出地面转向阻力矩及机器人所需驱动力的大小，完成机器人的滑移转向理论基础。给出评价机器人转向优劣的指标。通过试验分析，机器人在进行滑移转向时，驱动电流没有超出电动机额定值，机器人转向过程较链式转向快速平稳，结果验证机器人滑移转向的有效性和可实施性。
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  45°车把转角下前轮驱动自行车机器人的定车运动

  黄用华;廖启征;魏世民;郭磊

  . 2012, 48(7): 16-22.

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  针对无配重调节器的自行车机器人在低速下不易平衡的问题，以一种前轮驱动自行车机器人为对象，给出其力学模型及在45°车把转角下定车运动的实现方法。通过车轮转弯半径分析推导出后轮角速度、车架航向角速度与前轮驱动速度、车把转角的关系，采用拉格朗日方程建立系统的力学模型；根据部分反馈线性化原理，将包含车架横滚角的欠驱动子系统线性化，设计出自行车机器人45°车把转角下定车运动的平衡控制器。仿真控制结果表明，合理选择控制参数，控制器可以快速地实现自行车机器人在45°车把转角下的定车运动；样机试验结果进一步证明，控制器可以使自行车机器人在不超过驱动电动机的力矩容限下实现45°车把转角下的定车运动。定车运动的实现从理论和试验两个方面证明，自行车机器人在低速下可以不需要配重调节器，仅依靠车把转动和前轮驱动保持稳定平衡。
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  双层预紧式多分支六维力传感器及其结构稳定性分析

  王志军;姚建涛;侯雨雷;赵永生

  . 2012, 48(7): 23-29.

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  提出一种双层预紧式多分支六维力传感器结构，并对其结构稳定性及工作有效性进行分析。由于所提出传感器采用单向约束的球面副，为保证结构稳定必须使传感器各测力分支在测量过程中始终受压，因此在使用之前需要对传感器施加一定的预紧力。应用凸分析理论确定出该类型六维力传感器可行的分支数目。通过对传感器静力平衡方程求解，将测力分支所产生的反作用力分为两部分，方程特解部分由六维外力产生，而通解部分只与预紧力有关；通过线性变换减少了通解中待确定参数的个数，并推导出外力在量程范围内时满足所有测力分支受压的预紧力确定方法。给出双层七分支和八分支结构六维力传感器预紧力的确定实例。研制出双层七分支结构六维力传感器样机并进行试验研究，试验结果与理论计算结果一致，从而验证了理论分析的正确性。
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  轴承间隙及柔性特征对机构动态误差的影响分析

  许立新;李永刚;李充宁;杨玉虎

  . 2012, 48(7): 30-36.

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  为能够准确、有效地揭示轴承间隙与柔性特征对机构动态误差的影响规律，基于多体动力学理论与Hertz接触理论，提出一种计及轴承间隙与柔性特征影响的多体系统建模方法。该方法采用力约束替代运动约束，构建多体系统环境下的轴承精细化模型。基于该方法，可深入揭示轴承微观动力特性与多体系统宏观动态性能及运动精度之间的映射关系。在此基础上，以含深沟球轴承的曲柄滑块机构为仿真算例，分析轴承间隙与柔性特征对该机构运动位置与速度误差的影响规律。研究表明，轴承内外圈中心形成的相对偏心轨迹的变化特征是由多体系统动态环境下的轴承受载特性决定的；在轴承偏心影响下的机构运动位置与速度误差大小会随曲柄转角位置不同而变化。
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  基于小波—奇异值分解差分谱的弱故障特征提取方法

  赵学智;叶邦彦;陈统坚

  . 2012, 48(7): 37-48.

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  对于一些复杂信号中的弱故障特征信息，以往的两种小波—奇异值分解 (Singular value decompositiom, SVD)组合模式的特征提取效果不佳，从小波的频率窗特性出发分析了出现这种问题的原因，进而对复杂信号的奇异值分布规律进行研究，据此提出一种新的小波-SVD差分谱组合模式。对原始信号做小波分解得到一系列细节信号后，不再将这些信号简单地排列成矩阵，而是利用每个细节信号构造特定结构的Hankel矩阵，再通过SVD对每个矩阵做正交化分解，并利用奇异值差分谱来选择特征奇异值进行SVD重构，由此实现对弱故障特征信息的提取。对一个轴承振动信号的处理结果证实该方法对复杂信号中的弱故障特征信息具有优良的提取效果，其获得的故障特征波形非常清晰，克服了以往小波-SVD组合模式对弱故障特征提取效果不佳的缺陷。
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  非谐振单元变幅器的设计及其动力学研究

  佘银柱;吕明;王时英

  . 2012, 48(7): 49-55.

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  在超声珩齿加工中，由变幅杆和被加工齿轮组成的变幅器的设计是一项关键技术，变幅器的动力学特性对齿轮的加工质量有很大影响。齿轮作为变幅杆的负载，一方面其尺寸和质量大，对变幅器谐振频率的影响不能忽略，另一方面，齿轮的尺寸是由使用要求决定的，不能被任意设计，因此现有的功率超声变幅杆的设计方法不能适用于这种情况。以Mindlin厚板理论为基础，将齿轮简化为一厚圆板，圆板外径等于齿轮分度圆直径，根据齿轮与变幅杆在连接面的耦合关系及各自的动力学方程，建立变幅杆和齿轮组合系统的动力学模型，在此基础上设计变幅器，并进行动力学特性的分析，分析结论为超声珩齿变幅杆的设计提供了理论依据。通过有限元分析验证了设计理论完全可行。
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  线调频小波路径追踪算法和FrFT相结合的升降速齿轮故障诊断方法

  罗洁思;于德介;陈向民

  . 2012, 48(7): 56-61.

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  针对升降速阶段齿轮振动信号的非平稳特性，提出线调频小波路径追踪算法和分数阶傅里叶变换(Fractional Fourier transform，FrFT)相结合的齿轮故障诊断方法。该方法采用线调频小波路径追踪算法获得升、降速阶段齿轮振动信号所包含的能量最大信号分量的瞬时频率，并通过对该瞬时频率时频曲线的观察，获得该瞬时频率近似于线性上升或下降的时间范围，提取该时间范围的齿轮振动信号段，用FrFT对所提取的振动信号段进行处理，得到齿轮振动信号段的FrFT频谱图，从FrFT频谱图存在的调制现象来判断齿轮故障。其中FrFT的最佳阶次可由瞬时频率的调频系数计算得到。由于噪声与Chirplet原子的相关性很小，使得线调频小波路径追踪方法对噪声不敏感；另一方面，选择合适的分数阶，信号的FrFT将具有很好的信噪分量效果，因此该方法可用于处理升降速阶段的低信噪比齿轮振动信号。仿真分析和应用实例验证了该方法的有效性和良好的抗噪性。
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  自适应随机共振新方法及其在故障诊断中的应用

  雷亚国;韩冬;林京;何正嘉;谭继勇

  . 2012, 48(7): 62-67.

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  系统参数的选择对随机共振方法的优劣起着决定性的作用。已有的随机共振方法在选择参数过程中存在着致命的问题，例如人为主观选择参数，或者只对单一参数进行自适应优化，而忽略了参数之间的交互作用。为了解决以上问题，提出一种新的自适应随机共振方法。与已有方法相比，该方法的优势在于利用蚁群算法优良的寻优特性，能并行选择和优化随机共振系统的多个参数，考虑了参数之间的交互作用，自适应地实现与输入信号最佳匹配的随机共振系统。因此该方法解决了已有方法在参数选择中存在的问题，从而能更有效地削弱信号中的噪声并增强微弱特征，实现早期故障准确诊断。通过仿真试验和机车轴承早期故障诊断的工程应用，表明提出的方法在微弱特征检测与早期故障诊断中取得了比已有方法更好的效果。
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  瞬态成分参数的最小二乘法辨识及其轴承故障特征提取应用

  王诗彬;许佳;朱忠奎

  . 2012, 48(7): 68-76.

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  机械系统中轴承出现剥落、裂纹等局部故障，运行时振动信号中出现瞬态冲击响应成分，可通过瞬态成分的检测与提取实现故障特征提取。在瞬态成分建模的基础上，提出基于最小二乘法的瞬态成分参数辨识方法，并将其应用于轴承局部故障时振动信号中瞬态成分特征迭代提取。基于Morlet小波参数化表达式建立双边不对称的瞬态成分模型，应用Levenbery-Marquardt方法辨识模型参数，迭代提取信号中的瞬态成分，并通过Wigner-Ville分布获得瞬态成分高聚集性且瞬态成分之间无交叉项的故障特征时频表示。将基于最小二乘法的瞬态成分参数辨识方法应用于轴承局部故障特征提取，结果表明：该方法能通过参数辨识提取各瞬态成分，瞬态成分时频分布将故障的时频特征以高聚集性且瞬态成分之间无交叉项的形式表示出来，从而有效提取轴承故障特征。
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  基于自适应时变滤波阶比跟踪的齿轮箱故障诊断

  彭富强;于德介;武春燕

  . 2012, 48(7): 77-85.

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  针对多输入多输出齿轮箱传动系统和齿轮箱集群的振动信号中各啮合频率阶次相互干扰，从而导致故障诊断困难的问题，研究提出一种基于自适应时变滤波阶比跟踪的齿轮箱故障诊断方法。该方法利用基于多尺度线调频基稀疏信号分解提取各对传动齿轮的啮合频率，以各啮合频率为中心频率，对应转频的倍频为滤波带宽分别设计自适应时变滤波器对信号进行滤波，逐个提取振动信号中的啮合频率调制分量，再分别对提取的啮合频率调制分量单独进行阶比分析，有效地抑制其他无关联轴上齿轮啮合振动信号和其他非阶比噪声信号对阶比谱的影响，较好地解决阶比信号相互干扰的问题，提高阶比谱的调制识别效果，为多输入多输出齿轮箱系统和齿轮箱集群的故障诊断提供一条有效途径。仿真算例和应用实例说明方法的有效性。
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  考虑摩擦影响的重型车床横向进给伺服系统建模与分析

  吴子英;刘宏昭;刘丽兰

  . 2012, 48(7): 86-93.

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  进给伺服系统的性能对数控(Computer numerical control, CNC)机床的跟踪及定位精度、零件加工表面质量等有着重要的影响。摩擦的非线性还会导致系统产生爬行行为。结合Karnopp摩擦模型的建模思想，对导轨接触面建立一种改进的Stribeck摩擦模型，针对闭环控制的某重型车床的横向进给系统，建立综合考虑轴的扭转刚度、齿轮的啮合刚度、丝杠螺母副接触刚度、丝杠轴和轴承轴向刚度、导轨接触面摩擦的进给伺服系统的多自由度力学模型和数学模型，研究低速进给下各个刚度变化对工作台输出的影响，找出机械传动系统中的刚度薄弱环节。现场试验测试工作台不同进给位置下的临界爬行速度，得出临界爬行速度与丝杠的轴向刚度的关系，理论分析与试验结果相吻合。所得结论可为该重型车床横向进给伺服系统的优化设计和性能预测提供理论支持。
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  可倾气封与固定气封性能试验比较分析

  曹浩;杨建刚;张万福;郭瑞

  . 2012, 48(7): 94-99.

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  提出一种新型可倾气封。与传统固定式气封相比，可倾气封块在气流力作用下可以绕支点作自适应摆动，当气封块达到平衡位置时，切向激振力减小，从而提高稳定性。试验采用不平衡同频激励法测定可倾气封的动力特性，研究和比较了可倾气封和传统固定式气封的动静态性能。试验结果表明，两种气封泄漏量相当，可倾气封内产生的切向气流力比固定气封小。低压比下两种气封动力特性系数相近，随着压比的增大，动力特性系数差异逐渐增大。以气流力对气缸的做功量大小为综合评判依据，发现可倾气封做功量明显小于固定气封，压比越大，做功量差异也越大，可倾气封的稳定性较高。对于大型旋转机械而言，气封进出口压比很大，两种气封动力特性的差异将会更大。
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  不同介质作用下轮轨粘着特性研究

  王文健;郭俊;刘启跃

  . 2012, 48(7): 100-104.

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  利用MMS-2A型微机控制摩擦磨损试验机开展介质工况下的轮轨粘着特性试验，研究干态、水、油、砂、树叶等介质对轮轨粘着系数的影响。结果表明：不同介质工况下的轮轨粘着系数明显不同，干态下轮轨粘着系数最大，油水介质下粘着系数最小，加水和油将显著降低轮轨粘着系数，且油介质下的轮轨粘着系数明显小于水介质下的粘着系数；随环境湿度增加轮轨粘着系数明显降低，当湿度从20%增加到100%时，粘着系数将降低约17%；干态和油水介质下，随轴重增加轮轨粘着系数呈明显增加趋势；轮轨接触面间加入新鲜树叶后粘着系数将降低，树叶与水共同作用下的轮轨粘着系数最小；通过撒砂能提高水油介质工况下的轮轨粘着系数，但会加剧轮轨试样表面损伤，导致剥落损伤出现。
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  滑动轴承二维流场的滑移现象研究

  王丽丽;路长厚;马金奎;丁 捷;梁鹏

  . 2012, 48(7): 105-112.

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  目前对于二维流场及复杂流场的界面滑移分析很少，根据螺旋油楔滑动轴承能使润滑剂产生周向和轴向二维流动的独特的结构特点，考虑周向和轴向两方向的滑移建立基于极限切应力的数学模型，并通过试验和理论对比验证模型的正确性。试验方面运用“目标速度跟踪法”证实了周向和轴向都存在滑移，获知随着供油压力的提高滑移速度有所提高，并且提出轴瓦和轴表面的极限切应力；理论方面运用有限差分法和试验测得的轴瓦和轴表面极限切应力，求解四种状态的广义雷诺方程，发现滑移发生在极限切应力大、间隙小和油膜的封油面区域；考虑界面滑移时，螺旋油楔滑动轴承的承载力和摩擦阻力有所降低；偏心率、螺旋角和转速的变化，影响着承载力和摩擦阻力降低的幅度。
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  激光熔覆与激光－感应复合熔覆WC-Ni60A涂层的结构与性能特征

  周圣丰;戴晓琴;郑海忠

  . 2012, 48(7): 113-118.

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  对单纯激光熔覆与激光－感应复合熔覆Ni60A+35% WC涂层的几何外形、稀释率、WC颗粒分布、显微组织与抗干滑动磨损性能进行对比分析。结果表明，单纯激光熔覆的最大激光扫描速度与最大送粉量仅为600 mm•min–1与25 g•min–1，当激光－感应复合熔覆采用相同的工艺参数时，复合熔覆层的宽度、热影响区、稀释率均大于单纯激光熔覆层，厚度却小于单纯激光熔覆层，WC颗粒与析出的碳化物不均匀地分布于复合熔覆层内，复合熔覆层的抗干滑动磨损性能比单纯激光熔覆层的差。但是，激光－感应复合熔覆的最大激光扫描速度可以提高到2 200 mm•min–1，最大送粉量可以提高到75.6 g•min–1，加工效率是单纯激光熔覆的3倍多，复合熔覆层内WC颗粒分布均匀，经检测无裂纹且稀释率仅为5.2%，抗干滑动磨损性能约是单纯激光熔覆层的1.42倍。
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  点/线/面接触条件下喹唑啉酮胺润滑油添加剂的摩擦学性能

  欧阳平;陈国需;张贤明;梁新元;李华锋

  . 2012, 48(7): 119-124.

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  目前杂环化合物作为润滑油添加剂在机械润滑领域受到重视，但对无硫磷含氮杂环化合物在多种接触方式下的摩擦学性能的研究还不多。合成一种新型无硫磷喹唑啉酮胺润滑油添加剂并利用四球试验机、环块试验机和万能摩擦磨损试验机分别考察了点/线/面接触条件下其在液体石蜡中的摩擦学性能，再用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线光电子能谱仪对其摩擦表面进行分析。试验结果表明：油溶性喹唑啉酮胺在液体石蜡中能显著改善基础油的摩擦磨损状况，明显提高基础油的承载能力，表现出良好的摩擦学性能，其作用机理是其在摩擦过程中与金属表面发生了摩擦化学反应，生成了含氧化亚铁、有机氮化物和含氮金属配合物等的复合膜，有效地提高了液体石蜡的减摩抗磨性能。
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  基于偏差有向图和D-H方法的产品装配精度预测技术

  刘伟东;宁汝新;刘检华;蒋科

  . 2012, 48(7): 125-140.

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  装配精度预测对于产品装配精度保证具有重要意义。综合产品偏差源和偏差统一模型表达，提出偏差的旋量映射方法；在零件配合、双配合偏差传递分析的基础上，给出装配偏差有向图(Directed deviation graph, DDG)模型，并提出产品装配偏差有向图的构建流程。基于DDG模型，进一步研究用于装配精度累积的最小偏差路及其Dijkstra求解算法。在最小偏差路基础上，针对一维线性方向的装配精度预测，给出刚性零件装配偏差统计量的求解方法；针对多维空间方向的装配精度预测，提出借鉴并联机器人末端位姿计算的D-H(Denavit-hartenberg, D-H)方法，进行刚性零件装配偏差统计量的求解流程。基于装配偏差统计量，进一步给出产品装配精度评价指标，以及产品装配精度预测方法。以某产品的装配为例，介绍装配偏差统计量的求解及其装配精度预测过程。
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  排线轴高速折返运动控制算法研究

  翟迎迎;任锟;叶怀储;潘骏;陈文华

  . 2012, 48(7): 141-146.

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  针对绕线过程中电磁线与线嘴之间摩擦力不断增大会对张力控制带来不良影响，从而极易导致断线的问题，以控制绕线过程中电磁线与线嘴之间夹角基本恒定，减小电磁线与线嘴之间摩擦力为目标，提出排线轴高速折返运动控制算法。研究排线轴高速折返运动时的轨迹特点，实现排线轴的运动仿真，获取排线轴空间离散轨迹点位置，运用四参数正弦曲线拟合算法，确定轨迹参数曲线方程；采用四阶龙格—库塔数值算法确定曲线插补初始点，运用二阶泰勒方程对插补下一点进行估测，结合弓高误差对各估测插补点进行校正，实现参数曲线的插补算法。试验结果表明，该方法能够有效保持电磁线与线嘴之间摩擦力基本恒定，较大提高绕线过程中张力控制精度，保证绕线质量。
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  生长型设计中公差进化设计方法研究

  杨波;高常青;黄克正;李海涛

  . 2012, 48(7): 147-155.

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  为实现生长型设计中尺寸链及形位公差项目的自动生成，在产品结构设计自动化技术基础上，研究生长型设计中公差进化设计的策略与原则。指出生长型设计中紧随结构的自顶向下、不断进化，公差进化设计模型也呈现为一种层次式结构；同时由于功能表面及其名义特征所具有的承载功能及几何信息的特点，可作为公差进化演绎的单元载体；在此基础上建立公差进化设计的基本过程模型。提出产品结构进化设计中，构建基于功能表面的装配网络以及基于名义特征的约束网络的双层装配约束网络的基本方法，给出辅助公差进化设计的公差断言；在此基础上，给出基于双层装配约束网络及公差断言的尺寸链及形位公差进化设计的基本过程。以活塞精镗销孔夹具的公差设计为例，说明所提出的公差进化设计方法在生长型设计中的成功应用。
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  空气轴承节流器阵列气膜压强的等效电路建模

  杨涛;陈改革;陈立;韩宾

  . 2012, 48(7): 156-164.

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  对于空气轴承中气膜的复杂湍流运动，无法直接用解析法求解其雷诺方程。针对计算流体力学(Computational fluid dynamics, CFD)方法计算大规模节流器阵列气膜压强分布所需时间较长的问题，提出一种结合节流器单元气膜等效电路建模与分段非线性插值的气膜压强分布解析计算方法。在CFD仿真得到单元气膜压强分布的基础上，建立以线性电阻网络表示的多端口单元气膜稳态等效电路模型，确定了其中的模型参数。通过对单元气膜进行区域划分，借助PSpice电路仿真得到的关键点电位数据，确定气膜压强的分区段插值函数，从而计算得到单元气膜承载力，与CFD仿真结果相比误差为3.7%。通过16个单元的互联建立44阵列等效电路模型，可快速计算出阵列气膜的承载力。与CFD仿真相比, 44阵列等效电路模型的计算误差为8.74%，而计算速度提高三个数量级以上。
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  数控机床几何误差与热误差综合建模及其实时补偿

  王维;杨建国;姚晓栋;范开国;李自汉

  . 2012, 48(7): 165-170.

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  为提高数控机床的精度，提出一种数控机床的几何与热的复合误差综合建模方法。通过分析机床在不同温度状态下的误差数据，得到机床误差分布规律；根据几何误差和热误差的不同特性进行误差分离，采用多项式拟合与线性拟合方法建立机床几何误差与热误差的综合数学模型；利用数控(Computer numerical control，CNC)系统的外部机床坐标系偏置功能，应用自行研发的综合误差实时补偿系统进行误差在线实时补偿。该误差补偿方法综合考虑机床几何误差及其在机床不同温度下的变化，全面分析整个温升过程直至热稳态的误差及其变化规律。经检测认证表明，应用该误差补偿方法及其实时补偿系统可使机床在常温下的定位误差由44.1 μm降低到3.6 μm，补偿91.8%；温升之后的定位误差由26.0 μm降低到5.1 μm，补偿80.4%，大幅度提高机床的精度。
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  基于敏感度分析的机床关键性几何误差源识别方法

  程强;刘广博;刘志峰;玄东升;常文芬

  . 2012, 48(7): 171-179.

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  零部件几何误差耦合而成的机床空间误差是影响其加工精度的主要原因，如何确定各零部件几何误差对加工精度的影响程度从而经济合理地分配机床零部件的几何精度是目前机床设计所面临的一个难题。基于多体系统理论，在敏感度分析的基础上提出一种识别关键性几何误差源参数的新方法。以一台四轴精密卧式加工中心为例，基于多体系统理论构建加工中心的精度模型，并利用矩阵微分法建立四轴数控机床误差敏感度分析的数学模型，通过计算与分析误差敏感度系数，最终识别出影响机床加工精度的关键性几何误差。计算和试验分析表明，该方法可以有效地识别出对机床综合空间误差影响较大的主要零部件几何误差因素，从而为合理经济地提高机床的精度提供重要的理论依据。
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  电化学机械平坦化抛光垫混合软弹流润滑行为数值研究

  周平;郭东明;康仁科;金洙吉

  . 2012, 48(7): 180-185.

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  电化学机械平坦化(Electrochemical mechanical planarization, ECMP)技术被认为是最具发展潜力的低强度Cu/low-k表面低压力平坦化技术之一，抛光液流动和接触压力的分布是影响ECMP效率和精度的决定性因素。采用混合软弹流润滑模型研究带导电孔ECMP抛光垫表面的流动与接触行为。分析结果表明，对于所研究的抛光垫和晶圆位置关系，尽管宏观平均接触压力为6.895 kPa，但是真正影响Cu/low-k结构完整性的局部接触压力达到了近70 kPa。此外，导电孔的存在并不影响抛光液压力和接触压力的分布趋势，对晶圆的姿态影响也较小。因此，为了提高加ECMP加工效率和面型精度，一方面需要研究导电孔分布方式控制电化学反应速率，另一方面需要改进其他诸如抛光垫和抛光头的设计，提高接触压力的均匀性。所提出的关于ECMP抛光垫混合软弹流润滑行为研究方法和结论对ECMP技术的进一步发展具有指导意义。
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  混粉准干式电火花加工介质击穿机理研究

  白雪;张勤河;李田田;张亚

  . 2012, 48(7): 186-192.

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  混粉准干式电火花加工以气、液、固三相流作为工作介质，能够有效改善气中加工短路率高、加工效率低的问题。以纯净气体介质的击穿理论为基础，对三相流工作介质的击穿机理进行理论分析，阐明固、液分散相的作用机制。建立混粉准干式电火花加工的极间电场强度表达式，给出三相流中加工的放电间隙计算式，从理论上证明分散相的加入使得混粉准干式电火花加工的放电间隙较气中加工大，指出放电间隙增大是加工效率提高的一个重要原因。进行压缩空气中和三相流介质中的放电加工对比试验。测得两种加工介质中的放电间隙值，试验证实三相流工作介质具有放电间隙增大效果。测得放电电压波形，证实气体连续相中固、液分散相的加入能够降低短路率，提高加工稳定性。
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  精密外螺纹内旋铣的机理研究与刀具廓形设计

  倪寿勇;李迎;邓顺贤

  . 2012, 48(7): 193-198.

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  硬切削技术与旋风铣削工艺的结合使得螺纹的“一次过”成形得以实现，针对外螺纹内旋铣工艺中存在的过切现象，结合某型号丝杠的双圆弧滚道从几何学的角度利用坐标转换的方法对该工艺的加工机理进行解析，建立刀具廓形与螺纹滚道法向截形的转换关系。通过Matlab编程讨论螺纹滚道旋铣成形过程中刀具廓形和刀具前角的设计问题，以及刀尖旋转直径和刀具—工件转速比的选用对过切程度的影响。仿真结果表明直接利用螺纹滚道的法向截形设计刀具廓形必然会引起滚道的过切，同时接触条件法设计的刀具廓形也不能消除螺纹滚道断续旋铣引起的过切。在此基础上提出基于坐标转换的刀具廓形设计方法，并得出基于螺纹滚道成形精度和表面粗糙度的内旋铣工艺参数的选择依据和步骤。