郭国强 作品数:69 被引量:85 H指数:5 供职机构: 上海航天精密机械研究所 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家科技重大专项 上海市青年科技启明星计划 更多>> 相关领域: 金属学及工艺 机械工程 自动化与计算机技术 一般工业技术 更多>>
CPS系统中刀具加工状态实时监测的新方法 2018年 机床是信息物理系统(CPS系统)中主要的执行单元和感知单元,对其加工状态的动态监测和实时感知可以提高产品质量。为了实现加工现场信号采集和刀具加工状态在线监测,设计了主轴功率信号采集系统,同时引入力信号作为对比分析,应用希尔伯特-黄变换和小波变换根据特征频率段的信号特征构造了刀具磨损系数,将刀具磨损状态和磨损系数对应起来,在加工现场实现了刀具状态的在线监测。通过和小波变换的对比,证明了希尔伯特-黄变换在处理功率信号方面可以有效抑制噪声信号,提高监测的准确性。 陈标 林子超 郭国强 沈彬关键词:信息物理系统 希尔伯特-黄变换 小波变换 超高强度钢30Cr3SiNiMoVA高速铣削加工性能分析 被引量:2 2018年 作为航空航天工业中广泛使用的低合金超高强度钢,30Cr3Si Ni Mo VA具有优异的综合性能,但材料的切削加工性能差,是一种典型的难加工材料。为了解决传统磨削加工表面硬化和效率低下等问题,采用高速硬铣削来实现超高强度钢的精切代磨。为此,本文对热处理后的超高强度钢开展了高速铣削加工试验,对不同试验参数下的切削力、切削振动和加工表面质量结果以及变化规律进行了分析,同时还分析了切屑的形态转变趋势。试验结果表明,随着切削速度和径向切宽的增加,径向切削力有所增大,同时切削速度和径向切宽对切削振动的影响也最明显。通过合理选择切削参数,高速铣削加工超高强度钢能够获得较好的加工表面质量。 沈毅 宋健 昝林 郭国强 黄文斌 胡蒙 明伟伟 陈明关键词:超高强度钢 高速铣削 切削力 带自制跟刀架的振动车削细长轴实验研究 被引量:5 2015年 细长轴的车削面临振动和让刀两大核心问题。针对振动问题,研制了拉夹顶尖,将工件受到的压应力变为拉应力,从而克服了压杆稳定极限,并且降低了产生振动的可能性。建立了一端卡盘一端拉夹顶尖装夹形式下的力学模型。针对让刀现象,研制了超声振动车削系统和自制跟刀架。超声振动车削方式通过对刀具附加高频,一定振幅的振动信号,使得车削过程中的切削力,切削热显著降低,并且有优异的抑制振动的效果。自制跟刀架通过微分头的形式实现辅助支撑作用。通过超声振动车削细长轴的实验,证明了自制拉夹顶尖、超声振动车削方式和自制跟刀架的组合在加工细长轴的有效性。 李康 陈风 郭国强 陈明关键词:细长轴 超声振动车削 TC4钛合金深孔钻削试验研究与机理分析 被引量:5 2018年 TC4钛合金深孔钻削过程中钻削温度高、排屑路径长,加剧刀具磨损,影响深孔加工质量和精度。为制定可用于实际生产的钛合金深孔钻削加工参数,开展TC4钛合金深孔枪钻加工试验。试验结果表明,钻削温度受钻削速度影响较大,进给量的影响不显著;孔径和圆度随着钻削速度的增加而增大,同轴度随着切削速度增加而先增大后减小;孔的表面粗糙度随着钻削参数的增加而增大,且大参数下深孔表面质量进一步恶化;各组试验加工硬化层在30μm左右,且随着钻削速度增加,切屑挤压变形严重。综合分析后制定的干切削条件下TC4钛合金深孔枪钻的钻削速度为20m/min,进给量为0.08mm/r。 陈杰 胡蒙 郭国强 孙程成 明伟伟 孙方宏关键词:深孔 TC4钛合金 空间望远镜滤光片转轮机构寿命试验研究 2025年 针对国内外空间运动机构热真空加速寿命试验主要集中在组件上,未能全面反映整机的长寿命性能。本文对空间环境下的巡天光学望远镜的长寿命滤光片转轮机构,设计了一种关于空间环境的热真空寿命试验方案,充分考虑了滤光片转轮在空间运行时面临的工况和严酷空间环境,开展了滤光片转轮机构的真空加速寿命试验,以验证固体润滑轴承组件、传动副固体润滑设计和整机性能是否满足在轨寿命要求。针对该滤光轮在轨转动8×10^(4)次的寿命要求,本文设计了详细的试验方案,并搭建了热真空环境试验系统。试验结果显示:寿命试验运行正常,累积转动1.6×10^(5)次。试验后对轴承进行了摩擦力矩和启动力矩复测,并对轴承组件进行了解剖分析。复测结果显示:轴承摩擦力矩和启动力矩与试验前一致,轴承润滑状态良好。试验后对蜗轮蜗杆副固体润滑进行高倍显微镜分析,结果显示,蜗轮蜗杆副润滑膜层均完好覆盖基底,润滑状态良好。试验后开展滤光片转轮整机性能测试,测试结果满足性能指标。加速热真空寿命试验结果验证了滤光片转轮寿命满足在轨长寿命任务要求,同时为其他空间运动机构的长寿命设计提供了依据,并为其他机构的寿命试验提供了参考思路。 郭伟 郭伟 许明明 窦江培 任培强 郭国强 孔令一 张子豪关键词:空间环境 长寿命 固体润滑 大型贮箱箱底加工整体变形预测及补偿方法 2024年 针对大型贮箱箱底加工过程中产生的整体变形对加工精度的影响,开展了大型贮箱箱底曲面加工整体变形的预测分析与加工误差补偿方法研究。基于薄壳理论和能量法,建立了大型贮箱箱底曲面加工整体变形解析模型,提出了分区域基准协调的变形补偿方法,探究了加工过程中曲面变形与区域运动的映射规律。建立了大型贮箱箱底曲面加工整体变形预测有限元模型,模拟了加工过程并根据变形预测结果确定加工误差补偿值。开展了加工切削实验,通过在机测量获得的数据,验证了建立模型的可靠性,表明该方法可准确预测贮箱箱底构件的整体变形量,基于预测结果补偿加工可有效提高加工精度及效率。 于剑驰 柴兴亮 郭国强 张永升 刘海波 王永青关键词:有限元模拟 成形磨削温度的理论与试验分析 被引量:12 2018年 通过磨削弧区内直角三角形热源分布以及一维导热过程的简化,并基于平面连续磨削温度的理论分析,构建了成形磨削温度的数值计算模型。该模型首先能够对型面交界处平面与斜平面磨削热源的耦合作用进行描述,同时也能对型面交界处最易产生磨削烧伤这一现象进行定量化分析。依据平面磨削过程中砂轮与工件实际接触弧长和热量分配比例的理论计算模型,分别建立了成形磨削过程中平面与斜平面两个组成部分的热量分配比例计算方法。最后,设计了成形磨削温度的试验测试方法,通过成形磨削加工试验对数值计算模型的有效性进行了验证。试验结果表明,由于成形磨削过程中同时存在平面和斜平面两个磨削热源,二者之间存在耦合作用,从而导致平面与斜平面交界处的温升急剧增加,极易引起磨削烧伤。 郭国强 安庆龙 林立芳 杨长祺 陈明关键词:磨削温度 磨削烧伤 基于精细积分全离散法的变齿距铣削稳定性研究 被引量:1 2022年 变齿距铣刀铣削作为一种有效的颤振抑制方法,受到了国内外学术界和工业界的广泛关注。针对变齿距引发的系统多时滞问题,提出了一种适用于变齿距铣削稳定性高效预测的精细积分全离散法。基于再生颤振原理,构建了考虑螺旋角的变齿距铣削动力学时滞微分方程。对时滞微分方程中的状态项与时滞项进行线性插值,构建状态传递矩阵,然后基于Floquet理论,获得系统的稳定性叶瓣图。在稳定性预测过程中,运用精细积分算法,避免了求解矩阵指数时的求逆运算,有效提升了计算效率。改进半离散法的对比及时域仿真试验表明,该方法具有更高的预测精度和计算效率。 黄超 杨文安 蔡旭林 郑方志 穆英娟 郭国强关键词:精细积分 再生颤振 知识驱动的加工产品数字孪生拟态建模方法 被引量:7 2021年 对加工过程的实时观察、分析和控制是优化零部件加工策略的重要组成部分。通过融合几何状态、物理状态和设备状态变化等多维、实时的加工过程数据,可以实现对加工过程的建模和监控。数字孪生模型是数字孪生系统的核心与基础。但是,目前还缺乏一种系统且能自适应开发高保真、多尺度、多维加工数字孪生建模方法,以辅助系统进行分析与决策。提出了一种知识驱动的加工产品数字孪生拟态建模方法,可以在加工过程中自适应地构建产品数字孪生模型。该模型可根据加工过程自适应的变化,实时表达加工过程中的产品,为数字孪生决策系统提供数据支持。最后在一个航天零件的加工过程中测试了该方法,验证数字孪生拟态模型在加工中应用的可行性。 刘世民 孙学民 陆玉前 王柏村 鲍劲松 郭国强关键词:信息建模 生产单元内产品唯一编码的数控机床自动标识系统和方法 本发明提供了一种生产单元内产品唯一编码的数控机床自动标识系统和方法,包括:数控机床触发自动标识申请;生产单元控制系统按产品类型自动生成产品唯一编码并分发和锁定该编码;数控机床根据编码规则调用预设的程序,并调用雕刻刀具按刀... 孔志学 宋健 周瑞红 郭国强 昝林 龚有勇 全忠信