基于修正等速运动规律的自由曲面多轴加工刀轴序列优化方法

针对自由曲面多轴加工中起始位置处刀具相对工件速度、加速度不为零导致的一定程度刚性冲击现象,提出了一种基于修正等速运动规律的刀轴序列优化方法,通过控制工件坐标系中决定刀具姿态的两个约束角,使之变化遵循修正等速运动规律,获得了切削行上平稳变化的刀轴序列,避免了由于起始位置处刀具相对工件速度、加速度不为零导致刀具不能精准到达后续加工位置的现象。算例分析表明,该方法能产生平稳且光滑的刀轴序列,可一定程度改善机床运动性能,提高加工表面质量。     

飞行员头颈部防护装置展开性能实验研究

弹射救生过程中,由于弹射过载、气流吹袭等不利载荷的作用,飞行员头颈部会发生甩打损伤,其严重损伤会导致飞行员死亡。为解决飞行员头颈部损伤问题,基于头颈部前屈式防护原理,建立了机械式防护装置三维模型,并制作装置样机;弹簧是该装置的关键部件,本研究采用两种不同弹簧开展实验;搭建了弹射模拟实验台,探究了弹射过载对于装置性能的影响。结果表明,装置样机动作流畅,展开迅速;弹簧刚度增大与过载作用可缩短装置展开用时;在弹簧刚度为1 N/mm时,装置性能即可满足弹射救生时间要求。     

响应曲面法优化泡沫洗面奶的发泡能力

为了优化泡沫洗面奶的发泡能力,首先采用单因素实验探究癸基糖苷与氧化胺添加比、丙二醇添加量以及pH值对泡沫洗面奶发泡能力的影响;随后采用响应曲面法对影响泡沫洗面奶发泡能力的因素进行系统分析,得出最佳优化方案。分析结果表明,模型响应值精确度为99.22%,各因素对泡沫高度影响的大小为:癸基糖苷添加量 pH 丙二醇添加量;泡沫高度最佳参数条件为:癸基糖苷添加量0.64%,氧化胺添加量9.36%,丙二醇添加量7.4%,pH调节至8;泡沫高度响应值为171 mm。     

复杂曲面宽行数控加工的刀位和刀具姿态综合整体优化的内蕴几何学方法

阐述了复杂曲面非球面刀具单触点宽行加工中刀位和刀具姿态综合整体优化的通用方法。基于微分几何的曲面活动标架理论,推导了以刀具曲面和设计曲面运动不变量描述非球面刀具宽行数控加工复杂曲面的刀具运动方程;在综合考虑刀位和刀具姿态的影响下,分别以一个走刀过程的加工效率和加工精度最优为目标,建立能确保刀具相对工件运动连续光滑的刀位和刀具姿态优化的泛函极值模型。最后,分别以一个鼓形曲面刀具通过旋转的主切削运动和一个椭圆抛物曲面片刀具通过直线平动的主切削运动数控加工复杂曲面的仿真实例论证了本方法的精确性、有效性和通用性。     

基于等参数线的B样条曲面类型识别方法

针对自由曲面难以分类的问题,提出一种基于等参数线的B样条曲面类型识别方法。利用平面二次曲线存在直角坐标变换下的不变量以及平面三次曲线的拟合识别平面等参数线类型,对于拟合为平面三次及以上的曲线,通过添加拐点数量来细分曲线类型。对于U向和V向等参数线族之一为平面曲线族的空间等参数线族,提出以平面等参数线族的空间位置关系确定柱面曲线的母线方向和回转面曲线的回转轴线,将空间曲线识别为柱面曲线和回转面曲线,通过最小二乘法将还不能识别的空间等参数线进行圆柱(锥)面拟合。以共面、共平行平面、同轴、共垂直平面、共交点、点在线上、共交线、共相切圆柱面和空间一般关系定义等参数线族的内部几何位置关系,以公共交点、公共方向矢量、公共轴线和空间一般关系定义等参数线族之间的几何位置关系,并进一步提出等参数线族的排序、修正和编码方法,通过等参数线结构码实现B样条曲面的类型识别。最后给出了典型编码曲面的实例,通过实例验证了所提方法的有效性。     

响应曲面法优化选择性浸出铜阳极泥中砷锑的研究

在硫酸化焙烧脱硒步骤前采用酸性氯化浸出脱除铜阳极泥中砷和锑。采用中心组合设计优化脱除铜阳极泥中砷和锑的实验参数。以硫酸浓度、盐酸浓度和反应温度为变量，砷和锑浸出率为响应值，建立高显著性的二次多项式模型和三维响应曲面。建立高显著性的二次多项式模型和三维响应曲面，以反映变量与响应值之间的关系。得到的较优条件为硫酸2.8mol/L、盐酸1.0mol/L、温度90℃，此条件下砷锑浸出率响应值分别为99.10％和80.00％，实际值分别为99.60％和80.07％。通过实验验证了模型的较优优区域,结果表明这些模型是可靠和准确的。