2014年, 第50卷, 第5期　
刊出日期：2014-03-05

  

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  六轮探测车多约束四边形悬架的仿马折展研究

  杨飞;陶建国;邓宗全;黎佳俊

  . 2014, 50(5): 1-9.

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  通过分析马的形体变化，探讨马腿折叠的规律，并将其运用到六轮探测车悬架的折展研究中。以“索接纳”悬架为初始折叠构型，分析且保留其对崎岖地形的自适应性能，并提出四杆直线机构来增强其越障，尤其是翻越垂直台阶障碍的能力，形成一种多约束四边形组合悬架。对四杆直线机构进行建模分析，通过分析与车轮中心连接的杆件端点的运动轨迹，得到符合探测车尺寸约束条件的悬架各杆件尺寸，在此基础上得到悬架的折叠方案，可以实现探测车从工作状态的大体积到折叠状态小体积的变化，并且完全满足折叠比和在折叠状态下自由行驶的要求。针对折叠后的探测车，提出两种悬架展开方案，且分别对两种展开过程进行仿真分析，经过对相关参数比较分析后，选出一种使悬架具有优良展开性能的方案，使得探测车同时具有很好的折叠与展开性能。
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  求解柔索驱动并联机构最大任务空间的区间分析法

  邹愉;张玉茹;王党校

  . 2014, 50(5): 10-16.

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  并联机构的工作空间一般具有不规则的几何边界。然而在应用中，操作任务通常要求工作空间具有规则的几何形状，同时还必须满足任务给定的力/力矩输出要求，称这样的工作空间为任务空间。以柔索驱动并联机构为对象，研究最大任务空间的求解问题。基于区间分析理论，提出解决此问题的一种新方法，并以平面3自由度柔索驱动并联机构为例，针对最大正方形任务空间的求解问题，给出该方法的数值计算实例。进一步分析此最大正方形任务空间的边长与动平台姿态角，以及与输出力/力矩之间的关系，发现随动平台姿态角或输出力/力矩增大，最大正方形任务空间的边长近似线性下降。
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  基于变约束旋量原理的变胞机构构型综合

  畅博彦;金国光;戴建生

  . 2014, 50(5): 17-25.

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  变胞机构具有变结构和变功能特性。对满足变胞条件的运动链进行综合，是变胞机构结构学研究的难点。基于机构分析理论和变胞原理，对变胞机构的组成进行分析，定义变胞支链和变胞机构的概念。根据变胞机构中变胞支链数目的不同，提出三种变胞机构类型：单变胞支链型、多变胞支链型和全变胞支链型。将变胞机构变拓扑的实质归纳为机构所受约束的变化，使对变胞机构的综合转化为含变约束串联支链的变胞源机构综合。将约束旋量原理引入变胞机构的构型综合，采用数学分析方法，阐述变胞源机构与子构态机构之间的关系，给出构态变化条件及变约束旋量方程的数学表达式，形成基于变约束旋量原理的变胞机构综合理论及其一般过程。以空间变胞并联仿生关节机构为例，运用变约束旋量原理对其进行构型综合，求解出所有可能的支链约束组合，列举满足对应约束条件的多种支链运动副形式，得到多种具有被动径向移动自由度的球面关节机构，联同平面双层折纸变胞机构示例，验证了变约束旋量原理对变胞机构综合的有效性和正确性。
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  胶囊机器人弯曲环境通过性与磁矢量控制

  张永顺;孙颖;杜春雨;王娜;迟明路

  . 2014, 50(5): 26-32.

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  以空间万向旋转磁矢量为驱动源，以实现胶囊机器人在充满大黏度液体复杂弯曲环境内的非接触转向游动为目标，根据弯曲环境几何约束条件，研究机器人在圆弧弯管、转角弯管内的通过性与万向旋转磁矢量的控制策略。根据路径规划，推导机器人在弯曲环境内非接触游动所需要转弯位置、转向角和驱动距离，为顺利实现机器人转弯控制，基于上述参量，建立万向磁矢量的空间变换模型。试验表明，上述控制策略能够有效实现胶囊机器人在弯曲环境内的通过。
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  非完整约束多轴驱动车辆的路径跟踪控制

  李运华;何刘宇;杨丽曼

  . 2014, 50(5): 33-41.

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  针对具有非完整约束特性的多轴驱动车辆，分析多轴驱动形式下的转向几何关系及其运动学约束关系并建立动力学方程，采用基于制导路径跟踪理论的方法评价跟踪误差，推导消除误差所需的姿态角和路径参数更新公式；通过设计李亚普诺夫函数进行稳定性分析，证明了系统的全局一致渐进稳定性；采用非线性状态反馈精确线性化方法导出线性化的车辆动力学模型，在此基础上设计带有干扰观测器的滑模变结构速度跟踪控制器, 并采用典型运动路径进行路径跟踪的仿真测试。仿真结果表明，所提出的跟踪控制策略能够满意地实现多轴驱动车辆对给定目标路径的跟踪。
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  灵巧机械手多指协调控制技术

  陈金宝;韩冬;王小涛;聂宏

  . 2014, 50(5): 42-47.

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  根据抓取力封闭约束和力平衡约束条件，将多指精细抓取的力优化问题转换为非线性规划问题。对于非线性规划问题的求解，传统算法的实现一般需要编写相对复杂的程序，因此提出一种以序列二次规划算法为核心的fmincon函数对非线性规划问题进行快速求解的方法，并将该方法用Matlab软件予以实现；针对多指抓取的任务要求，提出一种试探性抓取并采用关节阻抗控制算法控制手指各指节与物体接触力的多指强力抓取方法，该方法简单且具有一定自主性。采用ADAMS仿真软件中生成的灵巧机械手控制模块在Simulink仿真环境中建立多指协调控制仿真系统，并以此对上述提出的方法进行算例验证。分析结果表明在精细抓取和强力抓取的不同任务要求下，灵巧机械手完成了对目标物体的稳定抓取，证明了所提方法的准确性。
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  两种三自由度并联角台机构的转动空间分析

  陈子明;陈谊超;杨凤霞;黄真

  . 2014, 50(5): 48-56.

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  传统的三自由度转动并联机构的各分支之间存在有多个空间汇交于一点的转动副轴线。这种严格的几何条件给机构的加工制造带来很大的难度，增加制造成本，且不容易保证加工精度，严重制约这类机构的应用。为解决上述问题，提出一类新型的无汇交轴线的三自由度转动并联机构。这类机构的动平台具有三个转动自由度，能够实现空间任意给定姿态，且各分支之间没有空间汇交的转动副轴线，很容易进行加工制造和保证制造精度。通过对两种具有这类运动特点的三自由度并联角台机构进行运动学求解和转动空间分析，可以看出这类机构能够实现期望的三个转动自由度，且具有较大的转动空间，可以用作姿态控制装置。
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  多元消减约束独立分量分析及其在振源贡献量计算中的应用

  张杰;张周锁;朱冠汶;陈彬强;成玮;何正嘉

  . 2014, 50(5): 57-64.

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  为寻找机械系统的主要振源，提出一种利用多元消减约束独立分量分析(Multi-unit deflation constraint independent component analysis, MDcICA)估计振源贡献量的方法。约束独立分量分析(Constraint independent component analysis, cICA)在经典独立分量分析(Independent component analysis, ICA)算法的对照函数中利用约束的形式引入源信号先验知识，提高独立分量的精度和算法的稳定性，并能够得到独立分量和振源信号的对应关系。在cICA中引入多元消减技术，去除混合信号中每次迭代被提取的独立分量的成分。多元消减过程中混合信号能量的减少量等于被提取独立分量对混合信号的贡献量。将提出的算法引入到壳体激励试验台和圆筒结构试验台中，成功地完成了试验台机械振源的分离和贡献量的计算。
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  归一化复域能量算子解调及其在转子碰摩故障诊断中的应用

  曾鸣;杨宇;郑近德;程军圣

  . 2014, 50(5): 65-73.

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  归一化希尔伯特变换(Normalized Hilbert transform，NHT)解调采用经验AM-FM分解实现信号的包络信号(即瞬时幅值)和纯调频信号的分离，再对纯调频信号进行希尔伯特变换提取瞬时频率。与直接希尔伯特变换解调比较，归一化希尔伯特变换的解调效果有较大提高。然而，研究发现，经验AM-FM分解得到的纯调频信号可能存在易导致负频率出现的骑波，并且由于归一化希尔伯特变换求取瞬时频率仍采用希尔伯特变换，则不可避免地在端点处产生振荡。针对归一化希尔伯特变换解调存在的问题，提出可以消除骑波的改进的经验AM-FM分解以及基于复域能量算子的纯调频信号的瞬时频率估计，并在此基础之上进一步提出一种新的信号解调方法——归一化复域能量算子(Normalized complex Teager energy operator，NCTEO)解调，采用改进的经验AM-FM分解提取单分量信号的瞬时幅值，再用基于复域能量算子的瞬时频率估计对纯调频信号进行解调提取瞬时频率。通过仿真试验以及转子早期碰摩故障诊断的应用实例验证了归一化复域能量算子解调的优越性和有效性。
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  流固耦合下含夹层阻尼的多层金属波纹管刚度和阻尼研究

  刘永刚;司东宏;马伟;余永健;谢金法

  . 2014, 50(5): 74-81.

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  针对含夹层阻尼的多层金属波纹管，通过理论分析、数值模拟和试验的方法，研究波纹管的阻尼和刚度的分析和试验方法。采用模态应变能法，利用有限元软件ANSYS分析多层波纹管的损耗因子和轴向刚度。根据波纹管在管路中的应用情况，分析流固耦合下多层波纹管的力学性能。建立管路系统模拟平台，试验研究波纹管在管路系统的刚度和阻尼性能。数值分析得到损耗因子随着波数、层数和壁厚的变化规律。为了降低管道系统的噪声，可以选用多波数、多层或者较小阻尼层和金属层厚度的波纹管；得到轴向压缩刚度随波数、金属层弹性模量和壁厚的变化规律。为了提高波纹管的位移补偿能力，可以选择多波数、较小弹性模量的金属层或者较小壁厚的波纹管；得到轴向变形随着流体速度和压力的变化规律。试验得到波纹管在模拟管路系统中的刚度和阻尼比随着水压变化的规律，为含夹层阻尼的多层金属波纹管的优化设计提供理论指导。
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  动态应力解空间谱元离散的关键时间点识别方法

  张艳岗;苏铁熊;毛虎平;郭支明;王志斌;李建军

  . 2014, 50(5): 82-87.

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  针对结构动态响应优化过程中动态分析的复杂性和高耗时性，提出动态应力解空间谱元离散的关键时间点识别方法。通过模态叠加法，获得结构动态应力解空间，将其在高斯-勒让德-罗巴托点谱元离散，构造时间点与其对应的动态应力解空间矩阵，应用Lagrange插值，得到高精度的近似函数。调用区域细分全局优化算法找到动态应力的绝对极大值点，即关键时间点。通过对动载荷作用下的124杆桁架结构和悬臂梁进行关键时间点识别，说明了提出方法的可行性和有效性。
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  基于监督拉普拉斯分值和主元分析的滚动轴承故障诊断

  欧璐;于德介

  . 2014, 50(5): 88-94.

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  在拉普拉斯分值(Laplaian score，LS)方法的基础上，提出一种监督拉普拉斯分值(Supervised laplaian score，SLS)特征选择方法。该方法同时考虑数据的标号信息和局部几何结构，避免LS方法中要设定近邻图参数的问题。将SLS和主元分析(Principal component analysis，PCA)相结合，提出基于SLS和PCA的滚动轴承故障诊断方法。该方法在时域和频域对滚动轴承振动信号进行特征提取，组成初始特征矢量；利用SLS进行特征选择，形成故障特征矢量；再对特征矩阵进行PCA降维处理，并用K近邻(K-nearest neighbor algorithm，KNN)分类算法实现滚动轴承不同故障类型的识别。应用实例表明，该方法能有效提取滚动轴承振动信号特征，诊断滚动轴承故障，且故障分辨率优于基于LS和PCA的故障诊断方法。
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  基于轴心轨迹流形拓扑空间的转子系统故障诊断

  王红军;徐小力;万鹏

  . 2014, 50(5): 95-101.

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  提出一种基于轴心轨迹流形拓扑空间的转子系统故障诊断新方法。采用总体平均经验模态分解对采集现场的振动信号进行处理，将降噪后的IMF分量重构形成还原信号。采用还原的信号构成轴心轨迹，将获得的每一个轴心轨迹看作高维流形特征的一个维度，进行轴心轨迹流形高维空间的相重构。采用基于非线性局部切空间流形学习算法对高维特征进行降维，网格搜索算法进行局部切空间维数和邻域点数的寻优，最终获得轴心轨迹流形拓扑空间内的敏感特征。应用该方法进行试验台转子系统的正常、不对中、碰摩三种类型的故障诊断，得到可视化的流形敏感特征。将其应用于数控车床主轴正常和偏心的特征获取并采用支持向量机(Support vector machine, SVM)进行故障诊断，训练准确率为98.8636%，测试准确率为99%。验证了算法的有效性。
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  基于计算多体系统动力学的机织物卡尔丹角多体动力学模型

  刘颖;王瑞

  . 2014, 50(5): 102-107.

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  考虑到改进机织物多刚体动力学模型中,采用简化的卡尔丹角作为刚体姿态坐标，其普适性存在不足。采用一般卡尔丹角坐标描述刚体姿态，建立普适的广义坐标，推导力元及系统动力学方程，提出基于计算多体系统动力学的机织物卡尔丹角多体动力学模型。通过织物KES剪切试验与仿真，验证了模型的正确性和有效性。该模型在基本保持原模型维数较少和计算高效的优势上，具有更强的普适性、通用性和建模灵活性，便于进行织物系统实时动态仿真。
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  部分进汽下汽轮机不稳定振动及抑制方法

  高庆水;张万福;张楚;刘石;杨建刚

  . 2014, 50(5): 108-114.

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  汽轮机组在部分进汽模式下运行时容易出现不稳定振动。以某台大型汽轮机组为例，应用计算流体力学(Computational fluid dynamics, CFD)技术，建立调节级叶片不均衡汽流力计算模型，给出不同阀序下汽流力变化情况。不同进汽工况下不均衡汽流力大小和方向相差很大，汽流力作用到转子上后改变轴颈在轴承内的偏心率和偏位角，从而改变轴承动力特性。建立转子-轴承系统动力特性有限元模型，分析阀序切换过程中不平衡响应和稳定性变化情况，从剩余汽流力角度解释阀序切换过程中所出现的不稳定振动机理。实例说明，部分进汽状态下所出现的不稳定振动受调节级侧轴承所承受载荷的影响较大，轻载轴承特别容易出现不稳定振动。从轴承标高调整角度提出不稳定振动抑制方法。在瓦温不超标的前提下，应适当抬高调节级侧轴承标高。
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  皮秒激光工程应用研究现状与发展分析

  季凌飞;凌晨;李秋瑞;吴燕;闫胤洲;鲍勇;蒋毅坚

  . 2014, 50(5): 115-126.

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  皮秒激光作为一种新型的能量源，具有皮秒级(10 ps =10–11s)超短脉宽、重复频率可调范围宽和高脉冲能量等特点，有望实现包括硬脆性难加工材料在内的高精与高效兼顾的材料加工效果，在材料精细与微纳加工领域已逐步显露头角。介绍了皮秒激光与材料相互作用的基本特点和区别于其他类型激光加工的优势，总结综述近年来国内外皮秒激光在材料切割、选择性去除、深微孔加工和型面加工等几个面向工程实际应用研究的最新进展，对皮秒激光在工业领域未来应用中所面临的问题和发展方向进行分析与预测。皮秒激光的工程应用作为新型激光智能化制造手段之一将在高精高效机械制造领域具有广阔的应用前景。
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  面向高速的磁流变缓冲器多目标优化设计及性能研究

  董小闵;丁飞耀;管治;陈孝荣

  . 2014, 50(5): 127-134.

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  针对目前磁流变(Magneto-rheological, MR)缓冲器结构的设计主要基于Bingham塑性模型，不能解决高速下设计的问题，提出一种可用于汽车碰撞缓冲系统的MR缓冲器结构优化设计方案。基于修正的Bingham塑性(Modified Bingham-plastic, BPM)模型，以阻尼力和动态范围最大化为优化目标，采用改进的非支配排序遗传算法多目标优化算法(Non-dominated sorting genetic algorithm II，NSGA II)对MR缓冲器的关键几何参数进行优化，通过搭建的跌落试验平台对MR缓冲器的工作特性进行试验研究。研究结果表明，与Bingham塑性模型相比较，BPM模型能够较好地预测高速下MR缓冲器的力学特性，试验结果与理论计算一致，采用BPM模型可提高设计的精度；采用多目标优化设计方法，可为MR缓冲器设计提供一系列的Pareto优化前沿解，形成不同系列的设计方案，这对MR缓冲器的工程应用具有重要的意义。
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  新型多层悬臂梁压电发电装置发电性能研究

  龚俊杰;阮志林;李康超;边义祥

  . 2014, 50(5): 135-140.

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  为了提高压电发电装置的发电能力，设计一种新型蝴蝶式多层悬臂梁压电发电装置。基于ANSYS 12.0有限元软件，建立三层悬臂梁压电发电装置的有限元模型，对装置进行了静力分析以及模态分析。有限元分析结果表明，该多层发电装置每一层的应力和变形规律基本一致，符合悬臂梁结构的典型特征。在此基础上，建立单层悬臂梁的压电耦合有限元模型，分析每一层悬臂梁模型的固定端(基座)在承受外界激励载荷作用时的电压分布和电压响应曲线。制作了三层压电发电装置，并对装置的应力、固有频率和开路输出电压进行了试验测试，试验测试结果与仿真结果基本吻合。对单层压电悬臂梁在不同外界激振频率和振幅作用下的发电性能影响规律进行了试验与仿真研究。结果表明：该蝴蝶式多层悬臂梁压电发电装置在受到频率为38 Hz，振幅为1.25 mm的环境振动载荷作用时，具有最佳的发电性能。
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  飞行环境下飞机货舱门电液系统的开启功能分析

  余知朴;岳珠峰;刘永寿;刘伟

  . 2014, 50(5): 141-146.

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  研究飞行环境下飞机货舱门电液系统的功能仿真问题，提出采用电液联合仿真的方法来研究飞行环境下随机风场对飞机货舱电液系统功能的影响。借助湍流风场和离散突风的数值模拟实现了高空随机风场在幅值和时间上的随机化表征后，通过高空随机风场和飞机货舱门电液系统联合仿真系统完成虚拟样机系统。通过虚拟样机系统，得到了电控系统、液压系统与迎风载荷之间的数据传递关系。由于飞机需要在不同速度下完成开启功能，货舱门需要被放置在不同飞行速度下进行功能性试验。最后利用虚拟样机的数据传递关系，完成上述试验，得到了不同飞行速度下开启时间的分布。
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  激光微加工中产生的像差分析及补偿方法

  潘雪涛;屠大维;蔡建文

  . 2014, 50(5): 147-151.

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  激光微加工中，被加工材质与空气的折射率不同会产生像差，影响加工效果。基于激光微加工机理，运用波前像差函数推导出像差表达式，得到光学系统参数、加工深度与像差的关系曲线。采用泽尔尼克循环多项式对像差进行补偿，获得补偿后的系统点扩散函数。以双光子飞秒脉冲激光在光致变色材料上进行点加工为例，对该补偿函数进行数值模拟。仿真结果表明建立的补偿模型能有效校正像差。初级像差补偿后，加工点荧光信号强度衰减现象得到显著改善，加工深度可接近600 μm；二级像差补偿后，信号强度基本不随加工深度的改变而改变。提出使用开普勒望远镜系统进行像差补偿的方法并进行试验，对补偿效果进行深入分析。理论与试验结果为激光微加工过程中减小像差，改善加工效果提供了充分的依据。
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  液压挖掘机动力系统功率匹配及其节能控制

  杨世平;余浩;刘金刚;肖烈;欧阳湘军

  . 2014, 50(5): 152-160.

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  为使液压挖掘机在负载多变条件下节能降耗，需使发动机与变量泵系统实现功率匹配。建立发动机外部特性与变量泵调节装置的数学模型，并提出动力系统功率匹配节能控制策略以及实现该策略的模糊控制算法，得到节能控制系统的理论模型。通过采用Matlab/Simulink建立发动机与变量泵功率匹配节能控制系统仿真模型，模拟挖掘机在不同负载下节能控制系统的运行状态。将控制算法写入主控制器的电子控制单元(Electronic control unit，ECU)，在试验样机上进行试验。模拟仿真和试验结果表明，采用该节能控制算法后，发动机转速能稳定在目标转速附近，并降低燃油消耗率，达到节能效果。
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  微铣削加工机理研究新进展

  陈明君;陈妮;何宁;倪海波;刘战强;李亮

  . 2014, 50(5): 161-172.

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  微铣削加工技术在制造航空航天等领域所用的三维复杂微结构零件方面具有明显优势，而微铣削在加工机理、对表面质量要求等诸多方面都与常规铣削有着明显不同，因此非常有必要对微铣削加工机理进行研究。主要从切削刃钝圆半径引起的尺寸效应机制、刀具径跳对微铣削加工的影响机理、加工中毛刺形成机理以及加工中表面形成机理这四个方面对微铣削加工机理进行综述，介绍每个方面相对于常规铣削的不同，并重点分析切削刃钝圆半径的尺寸效应和微刀具径跳的产生原因、危害及研究现状，以及从仿真和试验两个方面对微铣削中毛刺形成过程和表面形成过程进行总结，对影响因素进行分析，并提出抑制毛刺的一些方法。探讨微铣削加工机理研究仍需注重解决的问题，为其后续发展方向提出一些建议。
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  移动抛光自由曲面材料去除的理论建模与试验研究

  樊成;赵继;张雷;顾天奇;周宛松

  . 2014, 50(5): 173-181.

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  针对计算机控制抛光加工中自由曲面零件精确修形的需求，研究抛光盘移动抛光时材料去除廓形的特点，重点对轨迹过渡区域的材料去除进行建模。运用对单位轨迹长度材料去除率在接触区域内沿着抛光轨迹积分的方法，求解垂直于抛光轨迹的材料去除廓形。对直线轨迹和圆弧轨迹在过渡转角垂直平分线上的材料去除进行分类讨论，在此基础上对轨迹过渡区域抛光去除廓形进行计算，并通过试验对模型进行验证。研究结果表明，移动抛光时轨迹过渡区域材料去除不均匀，抛光轨迹半径和过渡圆弧角度均对材料去除廓形有影响。将理论与试验相结合，揭示了抛光轨迹对材料去除廓形的影响，对抛光工艺参数设计和轨迹规划有一定的指导意义。
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  300 mm晶圆化学机械抛光机关键技术研究与实现

  王同庆;路新春;赵德文;门延武;何永勇

  . 2014, 50(5): 182-187.

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  在芯片微细化和互连多层化趋势下，化学机械抛光(Chemical mechanical polishing, CMP)成为集成电路制造的核心技术。针对300 mm晶圆CMP装备被极少数国外厂家垄断、国内300 mm晶圆CMP装备水平远远落后的现状，开展300 mm晶圆CMP装备关键技术研究。研制出300 mm晶圆多区压力抛光头及其压力控制系统，该抛光头具有多区压力、浮动保持环及真空吸附等功能，每个腔室均可实现施加正压、抽负压、通大气和泄漏检测；压力控制系统性能测试结果表明，该系统可实现689.5 Pa的超低压力，其精度和响应速度均能满足常规压力及超低压力CMP的要求；开发了300 mm晶圆超低压力CMP样机，创建出一套比较稳定、可靠的工艺流程，并利用该样机初步开展铜CMP试验研究。试验结果表明：抛光压力为15.169 kPa时，材料去除率达671.3 nm/min，片内非均匀性为3.93%。
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  刀具-切屑接触区的应力分布建模方法研究

  姜峰;言兰;徐西鹏;融亦鸣

  . 2014, 50(5): 188-193.

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  刀具-切屑之间的接触区特性对切削过程中的切削力、切削热及刀具磨损等均有较大影响。利用UMT-2高速球-盘摩擦试验机进行硬质合金球(模拟刀具)和Al7050-T7451(模拟工件)的摩擦试验。测量摩擦后得到的沟槽三维形貌和硬质合金球上的磨痕形状，对硬质合金球和Al7050-T7451盘之间的三维接触应力状态进行分析计算，进而建立考虑相对运动速度和接触应力的滑动摩擦因数表达式。提出刀具-切屑接触区几何尺寸和应力分布的计算方法，设计正交车削试验测量主切削力和吃刀抗力，进而通过计算获得不同切削速度下的刀具-切屑接触长度、接触长度上黏结区的长度、以及黏结区、滑动区长度之比，从而量化不同切削条件下刀具-切屑的接触状态。
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  基于声发射信号的精密外圆切入磨削时间评估算法及试验研究

  姜晨;李郝林

  . 2014, 50(5): 194-200.

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  针对精密外圆切入磨削智能监控的需求，设计一种基于声发射信号的磨削时间在线评估方法。通过建立声发射信号方均根值曲线预测模型，获得声发射信号与磨削系统时间常数的关系，设计磨削系统时间常数在线计算方法；利用在线检测的声发射信号识别砂轮运动去除状态，推导基于声发射信号的外圆切入磨削表面粗糙度评价和工件几何精度预测模型，以此建立砂轮进给与驻留时间的评估算法；编写磨削时间分析评估软件，设计磨削时间在线评估方法，通过加工试验分析磨削时间对磨削加工精度与表面粗糙度的影响规律，并对评估算法进行验证。试验结果表明：该评估方法能够根据磨削时间有效评价加工质量，为精密外圆切入磨削智能监控与工艺优化提供决策依据。
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  基于剪力模式的深孔钻杆制振器设计与试验研究

  孔令飞;李言;郑建明;李鹏阳

  . 2014, 50(5): 201-207.

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  考虑到深孔切削工艺的实际特点，提出一种基于剪力模式的深孔钻杆振动抑制构型与工作原理。该构型利用磁流变液体快速、连续及可逆转化的特点，并引入环形磁场可调布局，使其适应于刀具系统中各辅助支撑点的阻尼调控。为了验证新型剪力模式制振器的制振性能，把制振器与传统深孔加工方法结合起来，对新型制振器在深孔钻削加工中的作用效果进行理论分析和试验研究，并对加工中钻杆的振动特征和被加工孔的表面质量进行测量。试验结果发现，在外加电流的作用下，钻杆制振器能有效增大结构刚性，改变钻杆颤振响应谱峰值的频率和幅值，提高被加工孔的粗糙度。结果表明所提出的剪力模式制振器设计方案可行，该方案将为深入探索深孔加工钻杆系统的振动抑制和提升深孔钻削精度奠定基础。