CFRP复合材料铣削力、温度及表层损伤分析

碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced polymer,CFRP)以其轻质、高强等优点,在航空航天高端装备上展现出巨大优势。然而,CFRP中各组成相所需的切削能量及热导率具有差异性,在切断高强纤维的同时极易造成低强的纤维/树脂界面发生开裂,而热量积聚所引起的高温又会使树脂软化加剧裂纹扩展,严重影响装备的服役性能和可靠性。阐明切削力和切削热对加工损伤的影响机制是实现CFRP高质高效加工的关键。基于数字图像处理技术,建立CFRP铣削加工表层损伤面积评价方法,该方法可有效避免传统方法因只能考虑损伤的一维长度信息而无法评价加工损伤程度的问题。分析主轴转速和每齿进给对表层损伤面积、切削力以及切削温度的影响规律,并讨论切削力和切削温度对表层损伤面积因子的影响。研究表明:通过减小单次切削厚度和控制切削温度在适合区间可有效降低加工损伤。     

基于ASP和J2EE的信息系统设计与实现

为使广大中小制造企业能够以较低成本和容易操作的技术门槛实现信息化,提出了基于JSP的三层网络计算信息模型,构建了基于ASP平台和J2EE规范的制造企业信息化服务系统的集成框架,详细论述了程序文件在服务器的配置。系统的应用服务器选用Apache Tomcat 4.0,浏览工具服务器选用Autovue,数据库管理系统采用Microsoft SQL Server 2000,应用JDBC技术实现系统与数据库的无缝连接.最后,在J2EE 平台模式下建立了网络化制造信息服务系统,在该系统中,大连理工大学承担应用服务提供商的角色,而企业属于用户.所研究的信息化方案被应用于大连三洋家用电器有限公司电热水瓶的设计.应用结果表明,该系统在加快制造企业新产品开发方面具有很大潜力.     

基于双目视觉的数控机床动态轮廓误差三维测量方法

轮廓误差是评估数控机床动态性能的重要指标。定期检测和标定数控机床动态轮廓误差对于稳定机床加工精度至关重要。针对采用现有单一测量手段所测的动态轮廓误差轮廓范围小、维数低、轨迹形式受限等问题,提出基于双目视觉的机床轮廓误差测量方法,实现数控机床任意轨迹轮廓误差三维高精度测量。具体包括设计基于高精度强化特征和高均匀光照的便携式合作靶标以准确表征机床运动位置信息,实现靶标与工作台的高精度安装以及强化特征的高质量成像;利用偏心补偿算法准确定位强化特征图像二维位置,解决圆型强化特征成像仿射畸变为椭圆问题,提高图像处理与机床位置的视觉定位精度;提出基于相机成像全局建模的测量基准位姿变换方法,准确完成数据转换并求解机床轮廓误差。以五轴数控机床平面插补的三叶玫瑰轨迹为研究对象,搭建轮廓误差视觉测量系统并开展测量试验。以平面光栅测量结果为标准验证视觉求解精度。结果表明,在1 500 mm/min进给速度下视觉轮廓误差求解误差为9.79μm,平均测量误差为3.36μm。     

微细电火花加工放电状态逐级映射检测方法

在微细电火花加工中,对放电状态的准确检测是实现加工过程稳定控制的前提条件,而微细电火花加工过程中频繁出现的放电信号严重畸变、放电状态不稳定甚至突变等实际情况,使放电状态的准确检测成为微细电火花加工的技术难点之一。本文在分析和研究传统的微细电火花加工放电状态检测方法的基础上,结合系统辨识和模糊逻辑理论,提出了微细电火花加工放电状态逐级映射检测原理和方法。对实时采集到的极间电压和电流信号,通过模糊运算判别采样点的放电状态,再将采样点放电状态值映射为放电状态矢量,并对该矢量进行统计得到“短路率”和“火花/电弧率”,经过模糊推理辨识出各分析周期的放电状态。实验表明,该检测方法准确性高、运算量低并且运算速度快,检测结果为微细电火花放电加工过程的实时控制提供系统放电状态的反馈输入,保证了加工控制系统的稳定性和准确性。     

基于可行域遗传算法的装配作业调度

为了对装配环境下的车间作业进行调度,提出了一种基于可行域搜索的遗传算法。为保证算法在进化过程中染色体始终保持合法性和可行性,在种群的初始化、交叉和变异等阶段,分别设计实现了首代修复算子、可行域交叉算子和可行域变异算子。可行域交叉算子和可行域变异算子的设计组合实现了算法的可行域搜索,减小了搜索空间,省去了复杂的解码修复操作,提高了求解效率,为解决复杂的装配车间调度问题提供了有价值的参考。通过与简单规则、禁忌搜索、普通遗传算法实验结果的比较,验证了所提算法的合理性和优越性。     

面向ASP模式的远程机械设计服务系统

远程机械设计服务是面向装备制造业ASP(Application Service Provider)服务平台建设中的一项重要服务内容。在分析中小型制造业企业产品设计能力现状的基础上，提出了远程机械设计服务系统的总体框架模型。应用Autovue技术，USP技术，wed数据库技术等关键技术，建构了远程机械设计服务系统。应用这种新型的远程设计服务系统，中小企业的产品设计能力将得到很大提升。     

分层实体制造激光光路分析与快速校准

文章介绍了分层实体制造激光快速成型机的光路系统组成，分析了光路系统偏差对零件尺寸形状误差的影响，最后介绍了浙江光路快速校准的方法。     

双顶角钻头钻削CFRP复合材料的刀具磨损机制

为了研究碳纤维增强树脂基(CFRP)复合材料切削中刀具在不同部位的磨损机制和规律,以典型的硬质合金双顶角钻头作为研究对象,主要研究对出口分层影响较大的横刃和对最终制孔成型影响较大的第二主切削刃的磨损机制及规律。通过减小磨损测量间隔,并引入切削刃钝圆半径以及后刀面磨损带宽度,表征了横刃和第二主切削刃在加工中的衰变过程。基于显微刃口观测和钝圆半径变化,揭示横刃易崩刃和第二主切削刃磨损后又受到重新刃磨的磨损机制,获得了此类型钻头不同部位的磨损规律。同时,基于上述的磨损表征,研究不同切削部位磨损量对钻削轴向力和力矩的影响,横刃轴向力与横刃钝圆半径变化相关性较小,而钻削最大力矩与第二主切削刃后刀面磨损变化规律相一致。     

舱门冲击力测量数学模型与惯性载荷补偿方法研究

飞机有效载荷内埋装载技术成为提高现代飞机速度、机动、隐身性能的关键技术,而舱门及其控制系统的设计是该项技术的难点之一。舱门在高速气流流场并在动态打开过程中所受的复杂的六维外力数值,是舱门结构设计、驱动设计等的重要参数。以压电式三向力传感器为基础,分析了传感器的布置方式,建立了舱门在静态时六维外力与传感器输出之间的数学模型,进一步探讨了舱门在动态打开过程中,由于惯量而引起的转矩测量误差补偿方法和由于质心变速率圆周运动而引起的法向力测量误差补偿方法,并推导了补偿计算表达式。这些分析和计算结果是指导舱门冲击力动态测试系统研制的重要理论基础。     

超磁致伸缩微位移执行器的研制及控制技术

研制了一种利用超磁致伸缩材料Terfenol-D棒材制成的超磁致伸缩微位移执行器，在实践中得到了很好的应用，以单片机和上位PC微机为控制核心，设计并构建了计算机闭环控制系统，完成了相应的软硬件设计，为进一步提高超磁致伸缩执行器的精度，改善整个系统的动态特性奠定基础。