机械工程学报

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李辉, 檀润华, 许波, 霍江涛

机械工程学报. 2016, 52(5): 1-11. https://doi.org/10.3901/JME.2016.05.001

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寻求专利保护是企业发展的基本专利战略。一类由互补性专利组成的伞型专利组合是通过挖掘同一产品系统存在或潜在的更多技术问题而形成的具有互补技术特征的系列专利方案,通过更大的专利权利保护范围实现对同一产品系统的全方位保护。预期失效分析(Antucupatory failure determination, AFD)作为在发明问题解决算法(Algorithm for inventive-problem solving, ARIZ)中理想解和冲突的基础上发展起来的失效预测分析工具,成为发现失效问题的一种相对成熟的方法,能挖掘现有的产品系统各方面的问题以及预测尚未发现的问题。提出通过伞型专利组合分析、失效分析、TRIZ工具解决问题、专利性评价四个步骤组成的基于AFD的伞型专利组合规避设计,首先通过对规避对象产品系统进行专利组合分析,标定对象产品系统的专利权利范围,为创新设计设定了界限并提供了研究线索;其次,运用AFD进行失效分析和失效预测,确定系统已存及可能的失效点;再次,通过应用TRIZ方法产生出创造性的解决方案;最后,利用专利实质授权条件评价筛选方案并进行专利申请。应用该流程对一种擦窗机器人进行创新案例分析,形成具有自主知识产权的创新设计方案。

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TRIZ工具集用于驱动产品创新及生态设计方法研究

刘江南, 姜光, 卢伟健, 张晓东

机械工程学报. 2016, 52(5): 12-21. https://doi.org/10.3901/JME.2016.05.012

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为提高创新设计的效率和改善产品的生态性能,提出一种面向产品创新及生态性改进的设计方法。该方法以发明问题解决理论(Theory of inventive problem solving,TRIZ)的对标分析、功能导向搜索和特征传递等现代工具为基础,对产品进行创新设计,快速构建多个初步方案。根据TRIZ的48个工程参数,建立工程参数与生态设计效率参数的关联表,提出了利用该关联表和TRIZ冲突分析工具对初步方案进行生态性改进的措施。基于TRIZ理想度概念,提出综合运用功能性理想度和生态性理想度对系统方案进行评价的新方法,评估设计方案的理想度。根据这些方法,构建了流程化的产品创新及生态性改进设计过程模型。将该模型应用于设计示例,快速得到一系列初步方案及生态性改进方案,并方便有效地对不同方案进行定量评估,实现方案优选,从而验证了该设计方法提高创新效率及改善生态性能的明显效果。

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基于知识粒度的TRIZ在创新设计中的应用

刘龙繁, 李彦, 马金龙, 杜晓娇, 刘红围

机械工程学报. 2016, 52(5): 22-32. https://doi.org/10.3901/JME.2016.05.022

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为实现发明问题解决理论(Theory of inventive problem solving,TRIZ)中概念解到特定解的,从认知心理学角度分析产品创新设计问题的解决机理,提出一种多粒度多层次的知识组织模型,将设计知识按照TRIZ原理、功能、行为-流对、科学效应、领域五种属性进行标注,每种属性又包括概念、语义和事实资源三种层次结构,构建多属性多层次的本地知识库,为设计者提供本领域知识。此外通过语义本体推理和语义扩展从专利数据库和网络资源中获取近领域、远领域知识,在创新设计问题解决过程中推送给设计者,有利于激发设计者进行联想类比,支持其从不同粒度分析和解决问题。最后建立基于多粒度知识组织的创新设计问题解决模型和系统框架,并结合III型铁路扣件的概念设计示例说明该模型的应用。

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应用TRIZ的主动再制造绿色创新设计研究

鲍宏, 刘志峰, 胡迪, 柯庆镝, 张城

机械工程学报. 2016, 52(5): 33-39. https://doi.org/10.3901/JME.2016.05.033

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针对主动再制造设计过程中的创新问题,提出一种应用发明问题解决理论(Theory of inventive problem solving, TRIZ)的主动再制造绿色创新设计方法。将TRIZ技术冲突解决原理和环境化质量功能配置方法相结合,建立再制造设计参数与TRIZ工程参数之间的映射关联,在再制造设计需求驱动下进行零部件再制造设计改进。分析存在的主动再制造设计冲突,建立主动再制造绿色创新设计知识关联与提取机制,给出TRIZ物理冲突解决原理与知识集成的主动再制造绿色设计冲突消解方法,并从再制造性能、生命周期能耗及成本三方面进行主动再制造绿色设计评价,同时开发相应的计算机辅助设计系统。通过设计方法与工具研发,以期提高主动再制造结构绿色设计改进的效率和成功率。最后通过变速箱输入轴系零部件的设计案例验证了该方法的可行性。

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基于TRIZ与AD的海草夹苗机械手概念创新设计及可靠性研究

刘晓敏, 黄水平, 陈智钦, 罗祥

机械工程学报. 2016, 52(5): 40-46. https://doi.org/10.3901/JME.2016.05.040

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利用发明问题解决理论(Theory of innovation problem solving,TRIZ)与公理设计(Axiomatic design,AD)的集成技术,建立了基于两者的概念设计过程模型。首先,在约束条件下,运用TRIZ和AD来完成产品功能-结构的映射,构造并求解出其原始的设计矩阵;然后,基于公理化设计理论判断原始矩阵是否耦合,若不是耦合矩阵则产生创新方案,若是耦合矩阵,则利用TRIZ工具集将实际问题转化为TRIZ标准参数,以达到消除耦合的目的。为了验证海草夹苗机械手设计方案的可行性,利用ADAMS将优选的方案进行虚拟仿真。最后,利用加权线性响应面法,对夹苗机械手关键零部件进行可靠性分析,以求出相应的可靠度值,该值验证了设计结果的可靠性。

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计算机辅助创新技术驱动的产品概念设计与详细设计集成研究

张建辉, 檀润华, 张争艳, 代金玲, 杨欣霖

机械工程学报. 2016, 52(5): 47-57. https://doi.org/10.3901/JME.2016.05.047

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针对计算机辅助创新(Computer-aided innovation, CAI)技术提出的创新概念方案不能顺利地输出给CAD系统的问题,从分析具备产品的功能信息及结构信息的CAD装配结构模型入手,通过建立产品装配结构的信息模型图,分析并确定装配模型存在的问题和冲突,然后应用计算机辅助创新(CAI)技术驱动的知识工程(Knowledge based engineering, KBE)及语义处理技术集成的创新技术进行解决,进而驱动产品结构设计,创新性地解决装配结构中存在的问题,形成从构思创新方案产生-形成知识-驱动结构设计的有机创新过程,初步实现了概念设计与详细设计的集成。进而建立了计算机辅助创新(CAI)技术驱动的产品概念设计和详细设计的集成过程模型,通过无磨损蝶阀产品的创新案例验证了该模型的可行性。

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基于TRIZ的管道机器人自适应检测模块创新设计

夏文涵, 王凯, 李彦, 熊艳

机械工程学报. 2016, 52(5): 58-67. https://doi.org/10.3901/JME.2016.05.058

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针对管道检测机器人系统“PipeGuard”的检测模块在检测过程中无法自适应检测不同直径的管道这一问题,提出一种基于发明问题求解理论(Theory of inventive problem solving,TRIZ)的自适应检测模块的创新设计方法,建立基于TRIZ物场模型和冲突解决理论的管道检测模块创新设计过程模型,实现了对不同直径管道的自适应检测。通过定义TRIZ问题,综合采用TRIZ物场分析模型的标准解以及冲突解决理论的分离原理和发明原理求解该设计问题。采用一种可分离的弹性鼓、膜实现了自适应检测不同直径的管道。当管道直径变大时,弹性鼓、膜通过弹簧的作用力而伸长以适应管道内壁并检测管道;当管道直径变小时,弹性鼓、膜可在管壁的作用下,自适应收缩。最后,通过力学分析和数学模型验证了方案的可行性,并给出了影响检测精度和检测灵敏度的因素以及控制检测精度和灵敏度的方法。

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“纳米制造的基础研究”重大研究计划研究进展

王国彪, 邵金友, 宋建丽, 赖一楠

机械工程学报. 2016, 52(5): 68-79. https://doi.org/10.3901/JME.2016.05.068

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国家自然科学基金委员会( National Natural Science Foundation of China, NSFC)重大研究计划“纳米制造的基础研究”瞄准学科发展前沿、面向国家发展的重大战略需求,旨在针对纳米精度制造、纳米尺度制造和跨尺度制造中的基础科学问题,探索纳米制造过程的基本规律,发展若干原创性的纳米制造工艺与装备原理,为实现纳米制造的一致性与批量化提供理论基础。介绍“纳米制造的基础研究”重大研究计划实施6年来的申请、资助情况和实施过程中采取的管理举措;回顾该重大研究计划在学科交叉融合、国内重大科研仪器与基础试验技能共享等方面获得的显著成效;总结项目研究团队在光学自由曲面抛光、晶圆平坦化与减薄、纳米切削、电场辅助纳米压印光刻、超快激光加工和半导体器件制造等方面取得的原创性成果和突出进展;同时,简要介绍了依托这些成果立项的4个集成项目的基本情况。

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蓝宝石基片的磁流变化学抛光试验研究

尹韶辉, 王永强, 李叶鹏, 康仁科, 陈逢军, 胡天

机械工程学报. 2016, 52(5): 80-87. https://doi.org/10.3901/JME.2016.05.080

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分析了磁流变化学抛光的加工机理,对蓝宝石基片的磁流变化学抛光进行了试验研究。结果表明：磁流变化学抛光可将蓝宝石基片加工到亚纳米级粗糙度的超光滑镜面,材料去除率受化学反应速率和剪切去除作用共同影响,化学反应速率越快,剪切去除作用越强,材料去除率越高;混有硅胶溶液与α-Al₂O₃磨料的磁流变化学抛光液去除率最高;材料去除率随工作间隙,励磁间隙以及加工时间的增大而减少,随铁粉浓度减少而减少;利用磁流变化学抛光方法加工蓝宝石基片可获得R_a 0.3 nm的超光滑表面。

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铜电致化学抛光抛光液的成分及其作用

单坤, 周平, 蔡吉庆, 康仁科, 郭东明

机械工程学报. 2016, 52(5): 88-94. https://doi.org/10.3901/JME.2016.05.088

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电致化学抛光是通过电化学反应生成刻蚀剂并利用扩散控制反应实现工件表面无应力抛光的新方法,抛光液的特性则是实现扩散控制反应和可控去除的关键因素。分析电致化学抛光的基本原理,并根据理论模型提出了抛光液所应具备的基本条件。针对铜的电致化学抛光,提出以FeSO₄为电活性中介体,H₂SO₄为pH调节剂,BTA为侧向电子传导抑制剂的抛光液。通过使用XRD以及XPS等表征手段对加工后的表面进行分析,研究了铜抛光液中的pH调节剂H₂SO₄以及侧向电子传导抑制剂BTA的作用机理。研究结果表明,pH调节剂H₂SO₄的主要功能为去除Cu表面的氧化层,从而促进刻蚀反应的进行,而BTA则通过吸附于铜工件表面,从而有效地抑制了加工过程中的侧向电子传导。

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纳米孪晶立方氮化硼机械研磨机理研究

靳田野, 陈俊云, 赵明慧, 王金虎, 赵清亮, 鹿玲

机械工程学报. 2016, 52(5): 95-100. https://doi.org/10.3901/JME.2016.05.095

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为了将新型超硬纳米孪晶立方氮化硼(nt-cBN)材料制备成能够实现铁基金属材料,特别是硬度较高材料的精密及超精密切削刀具,针对机械研磨方法,从理论和试验角度分别对纳米孪晶立方氮化硼材料的机械研磨机理进行了研究。对纳米孪晶立方氮化硼材料动态脆塑转变临界研磨深度进行了理论分析及试验验证;基于临界研磨深度,实现了对该材料的塑性域精细研磨;利用理论计算及原子力显微镜表面检测结果,针对研磨后塑性沟槽深度及宽度,分析了研磨过程中塑性沟槽形成机理。研究结果表明,纳米孪晶立方氮化硼材料动态脆塑转变临界研磨深度为23.9 nm;使用0.5 μm金刚石研磨颗粒研磨材料表面粗糙度达到1.99 nm,PV值77.05 nm;研磨塑性沟槽深度理论最小值2.25 nm,与试验结果相吻合;研磨塑性沟槽宽度为固定、游离研磨颗粒共同作用的结果,宽度保持在亚微米级。因此,纳米孪晶立方氮化硼材料具有较好的可加工性,采用机械研磨方法能够实现较高精度表面的高效率加工。

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聚焦离子束微纳加工的溅射刻蚀工艺模型研究

李源, 幸研, 仇晓黎

机械工程学报. 2016, 52(5): 101-106. https://doi.org/10.3901/JME.2016.05.101

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提出基于连续元胞自动机的聚焦离子束溅射刻蚀工艺模型,该模型可以有效引入实际工艺参数和扫描策略,建立溅射与再沉积方程,准确地表达离子束加工导致的溅射和再沉积效应,精确地描述这些效应导致的表面结构演化过程。在多种工艺因素和扫描策略的条件下,工艺模型的计算结果中,溅射刻蚀与再沉积效应能够与试验现象一致。加工截面轮廓的模拟结果,刻蚀深度随时间变化相对误差小于8%,精度高于现有的模型,验证了模型的有效性。连续元胞自动机模型不仅具备计算精度高的特点,而且有更好的可视化输出效果,为聚焦离子束加工微纳结构提供工艺参数优化方法。

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星载可展开有源相控阵天线结构的研究进展

王从思, 韩如冰, 王伟, 王猛, 平丽浩

机械工程学报. 2016, 52(5): 107-123. https://doi.org/10.3901/JME.2016.05.107

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星载可展开有源相控阵天线作为空间通信、电子侦察、导航、环境监测等卫星系统的“眼睛”和“耳朵”,通过空间可展开结构实现较大的物理口径,利用有源相控阵体制实现独立控制多个点波束,克服了传统机械扫描天线的诸多缺点,已成为宇航领域的关键装备之一。总结星载有源相控阵天线发展历程,分析星载有源相控阵天线的结构形式、性能要求及应用情况,阐述国内外研究现状,并对其涉及的七项关键结构技术做了概要解析,探讨星载可展开有源相控阵天线结构领域的未来研究方向。

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含冗余驱动支链4-UPS&UP并联机构的运动学性能分析

董成林, 刘海涛, 黄田

机械工程学报. 2016, 52(5): 124-129. https://doi.org/10.3901/JME.2016.05.124

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分析含冗余驱动支链4-UPS&UP并联机构的运动学性能,该并联机构由著名的Tricept机器人并联模块3-UPS&UP机构增加一条无约束驱动支链所得。因冗余驱动支链的引入,该并联机构比3-UPS&UP机构拥有更高的承载能力和更好的静、动态性能。在建立4-UPS&UP机构的位置逆解模型和广义雅可比矩阵的基础上,得到驱动关节速度到动平台参考点线速度的量纲一雅可比矩阵,并据该矩阵的条件数提出局部运动学性能评价指标。最后,在同尺度下对4-UPS&UP和3-UPS&UP并联机构的运动学性能进行了对比分析,得到前者运动学性能优于后者的结论。

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闭环机构关联杆组中基本连杆排列组合的确定

王莹, 路懿

机械工程学报. 2016, 52(5): 130-136. https://doi.org/10.3901/JME.2016.05.130

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针对含冗余约束和被动自由度的闭环机构,解决其关联杆组中基本连杆的排列组合问题。采用Matlab程序,求解关联杆组中基本连杆的数目,确定基本连杆的组合形式。该方法与决策树方法相比,避免了数据的遗漏。同一关联杆组中基本连杆排列方式同构,推导出的拓扑胚图同构。提出选择性插入方法解决基本连杆的同构排列问题,通过程序实现,证明该方法能减少运算量,节省运算时间。举实例说明程序自动生成有效基本连杆排列方式的应用过程。结果表明,所提出的运算方法能在进行闭环机构拓扑胚图综合之前,清除同构的基本连杆排列方式,保证后续推导的拓扑胚图的有效性,同时便于在计算机上实现,提高自动化程度。

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最小区域球度误差评价的弦线截交方法

刘飞, 徐光华, 梁霖, 张庆, 刘弹

机械工程学报. 2016, 52(5): 137-143. https://doi.org/10.3901/JME.2016.05.137

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最小区域球度误差评价是精密测量技术中的一个非常重要并且复杂问题。针对笛卡儿坐标系下球体形状误差评价,介绍一种利用弦线截交关系求解最小区域球度误差评价方法。通过构建笛卡儿坐标系下球度误差测量模型,提出基于一般二次曲面理论的最小二乘球心计算方法。根据最小区域球度误差模型分类,利用弦线截交关系建立起最小区域球度误差评价的2+3和3+2模型,最后通过截交几何模式产生了虚拟中心,从而准确确定球度误差评价模型的最大弦线与最大截面,达到快速精确构建模型的目的。测试数据和实例应用表明,基于弦线截交关系的最小区域球度误差评价方法具有更高的计算效率,且测量空间不受测量坐标系和零件几何形状误差的影响,并显著提高了整体评价的精度与准确性。

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液体静压主轴油膜滑移现象的分析及试验研究

陈东菊, 周帅, 边艳华, 范晋伟, 张飞虎

机械工程学报. 2016, 52(5): 144-153. https://doi.org/10.3901/JME.2016.05.144

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针对液体静压主轴运动过程中动态特性问题,研究微尺度下油膜滑移对轴承承载力,刚度及动态刚度的影响。把微尺度下发生的速度滑移引入到油膜性能方程中,结合液体静压主轴系统平衡方程推导出了主轴系统承载力、刚度及动态刚度表达式,研究了油膜初期主轴静动态性能及油膜动刚度特性。从仿真结果中得到油膜滑移的发生使得承载力及刚度增大,最大刚度对应油膜厚度减小。最后刚度检测试验间接得出了实际主轴系统油膜流动过程中,存在油膜微滑移现象。本项研究为液体静压主轴微尺度下油膜滑移现象及性能的研究探索了一条新途径。

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超声红外热像技术中预紧力对金属平板振动特性的影响

张超省, 冯辅周, 闵庆旭, 王鹏飞

机械工程学报. 2016, 52(5): 154-161. https://doi.org/10.3901/JME.2016.05.154

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在超声红外热像检测过程中,超声脉冲激励下被测对象的振动状态直接决定了缺陷区域的生热效果,而工具杆与被测对象之间的预紧力是影响被测对象振动状态的重要因素之一。试验结果表明：预紧力的增大使得振动能量呈上升趋势并伴随着小范围不稳定,同时被测对象的振动频谱由混沌振动开始,经历次谐波、准次谐波后达到超谐波振动状态。针对上述现象,采用显式动力学方法建立了与试验条件相对应的有限元模型,并进行了瞬态动力学分析。模型采用压电-力类比方法来模拟压电陶瓷的逆压电效应,同时引入了动态松弛来更准确模拟试验工况。仿真结果验证了试验观察到的现象,并进一步揭示了预紧力的增大将改变超声工具杆和被测平板之间的接触力状态,从而改变被测试件的振动能量分布和振动频谱。研究成果有助于实现通过预紧力来控制被测对象振动状态,进而达到优化超声红外热像检测的目的。

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机床结合部动力学建模与辨识方法的研究

董冠华, 殷勤, 殷国富, 王亮, 谭峰

机械工程学报. 2016, 52(5): 162-168. https://doi.org/10.3901/JME.2016.05.162

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针对机床结合部动力学建模与辨识过程中对子结构间耦合关系与内部激振对外部响应影响考虑不充分问题,采用频响函数矩阵建立完备的机床结合部动力学理论模型;基于力学平衡条件和位移兼容条件推导了辨识方程,提出一种新的动力学辨识方法;辨识过程中融入了子结构间耦合关系,将难测频响矩阵作为中间变量抵消,避免使用难以测量频响或估算难以测量频响所引入的方程误差。在此基础上,将辨识方程拓展至整个测量频段,构建包含辨识关系的矛盾方程,通过最小二乘法求解确定了结合部的等效动刚度,建立了结构的有限元模型。为验证方法的正确性与可行性,基于LMS试验平台进行了现场试验,获得了良好的试验效果;与缩减维度、忽略内部激振作用的建模方法进行了对比分析,结果表明本文方法具有更好的预测性。

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基于改进LMD和IED-SampEn的齿轮故障特征提取方法

孟宗, 王亚超, 胡猛

机械工程学报. 2016, 52(5): 169-174. https://doi.org/10.3901/JME.2016.05.169

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提出基于改进的局部均值分解(Local mean decomposition, LMD)和瞬时能量分布(Instantaneous energy distribution, IED)-样本熵(Sample entropy, SampEn)的齿轮故障特征提取方法。针对LMD存在的端点效应问题,提出最大相似系数法改进的LMD方法,该方法通过在信号内部寻找与两端指定波段相似系数最大的波段,来实现端点效应的改善。进行仿真验证,结果表明该方法能有效改善LMD的端点效应问题。采用改进的LMD方法分解信号得到瞬时幅值函数,由此可以获得信号的瞬时能量分布,将其作为样本熵输入获得IED-SampEn,通过试验研究并与PF-SampEn进行对比,结果表明IED-SampEn能够合理地、有效地反应齿轮的故障状态,作为齿轮振动信号的特征矢量具有典型性,可以作为一种有效的故障特征。

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流场中填充吸声材料夹层板结构与声腔的耦合特性

宁少武, 史治宇, 李晓松

机械工程学报. 2016, 52(5): 177-184. https://doi.org/10.3901/JME.2016.05.177

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采用等效流体模拟吸声材料,建立外部流场作用下填充吸声材料夹层板结构与封闭空间声场的声振耦合模型,应用波动分析方法研究结构的声透射性能,分析入射声波入射角和方位角、流场流速和流向、夹层板几何尺寸和声腔深度等参数对填充吸声材料夹层板结构声振耦合特性的影响。计算分析表明吸声材料提高了结构的隔声性能;结构的隔声性能随着面板厚度和夹层厚度的增加而提高,且“板-等效流体-板”共振频率向低频移动;随着入射角、方位角、马赫数和空腔深度的变化改变了结构的隔声性能,驻波衰减频率和驻波共振频率随入射角和方位角的增大向高频移动,随空腔深度的增加向低频移动,顺流入射时随马赫数的增加向低频移动,而逆流入射时则移向高频。

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高速切削过程绝热剪切局部化断裂预测

谷丽瑶, 王敏杰

机械工程学报. 2016, 52(5): 185-192. https://doi.org/10.3901/JME.2016.05.186

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基于高速切削过程绝热剪切饱和极限理论,结合锯齿形切屑绝热剪切带的变形和受力条件,以及材料的动态塑性本构关系,建立以切削速度、切削厚度和刀具前角为预测变量的高速切削过程绝热剪切局部化断裂的预测模型,并以淬硬45钢和FV520(B)不锈钢为例,预测其发生绝热剪切局部化断裂的临界切削条件。通过高速切削试验和金相试验,讨论了切削条件对绝热剪切局部化断裂过程的影响规律和敏感程度,验证了绝热剪切局部化断裂的预测结果。结果表明：较大切削厚度和较小刀具前角会降低绝热剪切局部化断裂的临界切削速度,建立的绝热剪切局部化断裂预测模型能有效预测切屑发生绝热剪切局部化断裂的临界切削条件。

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钛合金铣削加工刀具磨损有限元预测分析

孙玉晶, 孙杰, 李剑峰

机械工程学报. 2016, 52(5): 193-201. https://doi.org/10.3901/JME.2016.05.193

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钛合金Ti6Al4V因其优良的综合性能在航空航天领域有着广泛的应用。然而,在钛合金切削过程中,极易出现刀具磨损现象。目前尚缺乏钛合金加工用刀具寿命预测的有效手段和方法。针对这一问题,基于刀具在铣削工作过程中受到的热力耦合作用,利用Fick扩散定律揭示了刀具扩散磨损机理,构建刀具磨损模型;利用有限元仿真软件AdvantEdge的二次开发技术,将刀具磨损模型嵌入到有限元模型中,进行刀具磨损的预测;进而借助刀具寿命试验,验证了刀具磨损模型的可靠性。

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高速铣刀安全性跨尺度设计方法

姜彬, 张明慧, 姚贵生, 白锦轩

机械工程学报. 2016, 52(5): 202-206. https://doi.org/10.3901/JME.2016.05.202

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高速、断续切削载荷作用下的铣刀,其内部不断积聚的能量会引起铣刀原子不可逆运动和宏观结构的改变,高速铣刀安全性具有跨尺度的关联特性。为了提高铣刀安全性,提出一种高速铣刀跨尺度设计方法。采用力连接的方法实现铣刀连续介质力学与分子动力学跨尺度关联,引入熵值法,定量描述铣刀介观安全性。构建铣刀安全性熵值模型,探究铣刀宏介观结构之间的关系,揭示铣刀宏介观安全性对铣刀直径、齿数、齿根结构、刀齿分布、刀片安装前角和铣刀原子群构型参数的响应特性。利用公理设计方法建立高速铣刀安全性跨尺度关联设计模型,并进行铣刀安全性试验验证。分析和试验结果表明,在铣刀高低熵值区内分别发生了属性和程度不同的原子不可逆运动,齿根结构和刀片安装前角对原子群构型具有显著性影响,利用高速铣刀跨尺度设计方法可以提高其安全性,从而为实现高速铣刀高效、可靠、稳定加工提供了保证。

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2016年, 第52卷, 第5期　
刊出日期：2016-03-05

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