流体二维振动超光滑表面加工技术

针对超光滑表面的需求,提出了一种基于流体二维振动的超光滑表面加工方法。该方法用流体代替传统的抛光盘,并附加二维振动作为抛光作用力对工件进行抛光,工件在流体中的缓慢复杂平面运动与流体的相对振动产生“冲击研磨”效应,通过实验证明了该方法的有效性。     

超光滑光学表面加工技术

现代科学技术的发展,在许多领域中提出了加工超光滑表面的要求。这种表面不仅要具备较高的面形精度和极低的表面粗糙度,同时要具有完整的表面晶格排布,消除加工损伤层。近年来国际出现了不少成功的超光滑表面加工技术,可以实现表面粗糙度小于1nm,面形精度优于30nm.本文介绍了超光滑表面的主要应用领域；从去除机理的角度讨论了BFP抛光、Teflon抛光、离子束加工、PACE加工、浮法抛光、延展性磨削等六种有代表性的超光滑表面加工技术；并对国内情况作了简单分析。     

超光滑表面加工方法

超光滑表面的一个最直接的评价参数就是表面粗糙度,它要求Ra≤1 nm.在这样高的要求下,传统抛光由于磨料的存在限制了表面粗糙度进一步减小,传统的机械加工已经满足不了要求.文中着重阐述了现有的超光滑表面的加工方法,对于各种方法都做了原理性的介绍及评价.     

超精密车削下刀具相对振动的辨识

在金刚石超精密车削加工中,刀具与工件之间不可避免地存在一定的振动, 从而影响工件表面质量.本文对在具有振动情况下工件表面的三维形貌进行了仿真,并从理论上对工件表面形貌的径向、周向与刀具螺旋轨迹方向的截面轮廓进行了分析,结果表明不同的截面具有不同的信息特征,并据此对仿真得到的工件表面三维形貌数据进行了振动辨识.     

超精密车削表面微观形貌的几何建模与仿真研究

在综合考虑刀具几何参数，刀具振动和最小切削厚度等因素对已加工表面形貌影响的前提下编写了表面微观形貌的仿真程序，在仿真时把一个随机振动信号成功地叠加在理论表面粗糙度中。提出一种建立圆弧刃金刚石车刀超精密车削表面粗糙度模型的新方法。结果表明，仿真得到的表面微观形貌，能够比较正确地反映出超精密加工将要获得的表面轮廓。     

硅晶片抛光加工工艺的实验研究

双面抛光已成为硅晶片的主要后续加方法,但由于需要严格的加工条件,很难获得理想的超光滑表面.设计了硅片双面抛光加工工艺新路线,并在新研制的双面抛光机上对硅晶片进行抛光加工,实验研究了不同加工参数对桂晶片表面粗糙度和材料去除率的影响.采用扫描探针显微镜和激光数字波面干涉仪分别对加工后的硅晶片进行测量,实验结果表明:在优化实验条件下硅晶片可以获得表面粗糙度0.533nm的超光滑表面.     

超光滑表面的加工、表征和功能

超精密加工的目标是通过表面质量控制获得预定的表面功能。一定的加工过程产生相应的表面特征 ,而表面特征在很大程度上又决定着表面的实际功能。为了通过预先设计及加工控制获得要求的功能表面 ,必须对超光滑表面的加工、表征、功能及其相互关系进行全面而深入的研究     

超细长轴车削变形和工艺方法研究

超细长轴加工中产生的振动和变形直接影响加工的精度.理论上用有限元法分析采用不同装夹方法超细长轴加工变形.实践上采用不同的加工工艺,进行反复试验、并设计了新型拉紧夹具;能够有效地控制振动和变形,保证了加工精度,提高了加工效率.     

超声辅助锉削加工系统的设计研究北大核心

为了避免加工过程中碳/碳化硅复合材料的异形、深腔燃烧室构件出现分层、撕裂和毛刺等缺陷,提出一种超声辅助锉削加工系统。首先基于多级放大原理,应用传输矩阵法,推导了多级变幅杆的频率方程,并利用MATLAB7.1软件对该频率方程进行求解,实现了多级变幅杆的超声振动;基于薄板弯曲振动原理,应用ANSYS Workbench软件对带有直槽的锉削刀具进行结构优化设计,实现了锉削刀具的超声振动;之后,分别对设计和制造出的超声辅助锉削系统进行有限元分析与振动特性测试,结果显示二者与理论分析结果较好的一致性,谐振频率的误差在0.68%~1.75%。最后,利用研制的超声锉削系统对超声速推进器燃烧室进行切削试验,获得了较好的加工效果。     

蓝宝石基片的超光滑表面抛光技术

文中介绍了蓝宝石基片的主要抛光方法,包括浮法抛光、机械化学抛光、化学机械抛光和水合抛光等,对它们的工作原理、特点作了分析和总结。     

采用轮廓识别法实现零件曲面重构

线性曲面反求算法的目的是根据原始数据点云反求得到能够正确反映原零件拓扑结构的线性曲面模型。该反求算法的核心思想是构造一个空间函数 ,该函数近似表示三维空间上任一点到所求曲面的距离 ,然后通过轮廓识别算法 ,可以由这个函数提取反求曲面的一个线性近似。本文所阐述的线性曲面反求算法结合网格优化算法可由原始数据点云 ,反求得到一个精确而简洁的具有任意拓扑类型的零件线性曲面。     

基于 RANSAC 的视觉里程计优化方法研究

针对图像特征产生误匹配影响基础矩阵计算,导致同步定位与地图构建(SLAM)视觉里程计估计精度差的问题,提出一种基于随机抽样一致(RANSAC)的视觉里程计优化方法。该方法首先通过最小距离阈值法对初始匹配集粗滤除,再采用RANSAC计算图像间相对变换关系,若符合变换关系为内点,内点数最多的迭代结果为正确匹配结果;然后计算图像间单应变换并利用其计算基础矩阵,采用对极几何约束确定内点,得到具有最多内点的基础矩阵;最后采用TUM数据集从特征匹配与基础矩阵计算两方面进行优化算法效果验证。结果表明,该算法可提高运行效率且有效去除误匹配特征点,使匹配正确率提高7.7%,基础矩阵估计算法在提高基础矩阵计算精度的同时,内点率也提高了3%,算法为提高视觉里程计精度估计精度提供了理论基础。     

基于VERICUT的五轴数控加工仿真研究

在VERICUT7.0环境下,实现了DMU 50V五轴加工中心加工叶片仿真的全过程。应用VERICUT的Component Tree功能建立运动学模型,应用UG软件构建了加工中心的机床模型和生成了驱动数控机床所需的NC代码,然后通过设置毛坯,配置相应的参数,实现了叶片的五轴数控加工仿真。     

基于CMII的变更管理研究

按照CMII的要求建立了闭环的变更流程，并且采用国际工作流管理组织定义的7种活动状态表示变更项的完成情况；采用BOM技术对变更管理涉及的数据进行组织与管理，建立了数据组织模型，讨论了数据的完整性控制；最后讨论了变更管理在PLM系统中的应用。     

压力仪表传动机构的优化设计

压力仪表的传动机构是将弹性元件产生的微小位移进行变换放大,然后由指针的转角指示被测压力值.在传统的仪表传动机构设计中,没有考虑弹性元件的位移和传动机构自身的非线性,使其压力指示值与实际压力之间存在较大误差.以仪表弹性元件封头中心位移为基础,从提高压力表的整个传动环节的传动精度为目的,针对压力仪表传动原理及结构上存在的问题,对弹性元件位移的非线性和传动机构自身的非线性进行拟合处理,建立了以提高传动精度为目标的优化设计数学模型,并用MATLAB5.0语言编制了优化计算程序,求出了曲柄连杆二杆组对弹簧管的非线性位移进行非线性补偿时的最优结构参数.压力表误差分析表明:通过对压力仪表传动机构的优化设计,可有效地克服弹性元件和传动机构非线性特性所造成的误差,是提高压力仪表精度和工艺水平的有效措施.     

基于亚像元CCD几何超分辨方法研究

摘要:为了在现有CCD像元尺寸的基础上提高CCD像元分辨力,对CCD几何超分辨问题进行了研究。从研究现状入手,给出了现有算法及其存在的不足,建立了亚像元超分辨成像数学模型,提出了基于亚像元的CCD几何超分辨方法：两片线阵CCD集成在同一器件中,在线阵方向上错开半个像元,同时读出时间减半,最终交织重组图像数据,以合成高分辨率图像。利用MATLAB7.0.1软件对双线性插值方法及亚像元成像方法进行了仿真,并定性定量地比较两种方法的效果。结果显示：亚像元方法合成图像分辨率约为低分辨率图像的2倍,且PSNR比双线性插值图像高0.2dB。该方法可以实时合成高分辨率图像,显著地减轻欠采样引起的图像模糊。     

基于频率-波数的频域合成孔径导波成像研究

为实现管道中缺陷位置与尺寸的准确预测,在爆炸反射成像原理的基础上,提出了一种基于频率-波数的频域合成孔径导波成像算法。通过磁致伸缩方式在管道中激励出T(0,1)模态导波,对采集到的回波信号做二维傅里叶变换并进行角谱运算对频域内声场进行重构。最后,对其进行反傅里叶变换后实现目标区域内的聚焦成像。通过实验验证成像结果,同时与原始B扫结果进行了对比。结果表明,所提算法有效抑制了旁瓣效应产生,使成像分辨率提高了约30%,定量误差缩减了26.1%;同时研究表明在缺陷轴向位置、深度及倾斜角度发生改变时,利用该算法实现缺陷图像重构后,其检测准确度只受缺陷周向范围的绝对尺寸影响,对周向表面缺陷检测具体较高的灵敏度。     

基于切削力的刀具故障诊断

提出和实现了一种基于切削力状态参量判别刀具故障的方法。利用LabVIEW软件平台采集和分析切削力信号。调用MatLAB中的小波包工具将信号分解,并计算各频段的能量谱,输入BP神经网络进行训练。将经过训练后的BP网络用于对刀具故障进行诊断,并给出了应用实例。     

基于电沉积的波导组合精密修复技术研究

铜质波导组合是雷达馈线系统中较为常见的一类关键器件,其结构复杂,尺寸精度要求高,内腔表面的损伤会直接影响电讯性能,甚至导致构件整体报废。文中在综合评估各类修复方法的基础上,对铜质波导组合选定电沉积精密修复技术进行研究。通过表面活化处理、小电流预沉积及退火处理来提高电沉积层与基体的结合力;综合利用封蜡绝缘和仿形夹具实现局部高效绝缘防护;通过优化电沉积工艺中电解液配方、电流参数等条件获得致密电沉积修复层。文中结合电沉积技术成功修复受损铜质波导组合的实际案例,阐述了电沉积技术在波导组合修复中的应用。该技术可推广应用于其他雷达精密构件的修复。     

基于选择最优滤光片的多光谱成像系统的研究

研究了基于选择最优滤光片多光谱成像系统优化问题,采用了优化的滤光片组合,组建了一个六通道的多光谱成像系统。利用提出的基向量和多项式组合的方式重构光谱数据,成功重建出博物馆、美术馆等展览馆常用的两种典型光源模拟器D65和A光源下油画的光谱反射率,并以光谱均方误差和色差综合误差评价成像质量。对两种光源下重建结果分析可得,最优滤光片的选取与光照环境密切相关。根据光照环境不同采用选取出的最优滤光片可得到最好光谱成像图,并且能在光谱和色度上都达到较高精度。