并联机床虚拟设计的理论方法

针对并联机床,从自由度数定理出发,确保了并联机床概念设计的可靠性;运用多体系统运动学理论,推导出并联机床运动学模型及加工空间与结构尺寸关系的模型,进而,通过并联机床相对运动约束方程,推导出并联机床刀具运动与驱动杆系参数的关系方程．这一整套研究思路,对指导并联机床的设计与控制,减小设计的盲目性提供了有力的理论依据．     

G.O.-AMSAA模型在数控系统可靠性增长中的应用

数控磨床是工业制造的基础,因此,数控磨床的可靠性关系到生产效率的高低,针对数控磨床的可靠性提高,对采集的国内某型号数控磨床故障数据进行分析,通过所建立的功能树结构图发现数控系统可靠性的提高对该磨床整机可靠性提高起到关键作用,因此,找出该型号数控系统的薄弱环节并且对这些薄弱环节提出了一些改进措施。对改进完的数控系统进行G.O.-AMSAA模型线性拟合,通过对采取改进措施前、后的拟合曲线进行对比,对比结果充分的证明了G.O.-AMSAA模型在提高数控系统可靠性中的作用。     

五轴联动车铣复合加工中心误差补偿技术的研究

针对五轴联动车铣复合加工中心制造、装配和运动过程产生的几何误差问题,文章以多体系统运动学理论为基础,根据车铣中心的复杂结构特点,分别建立了车铣中心的铣削模式和车削模式下的运动误差模型,并给出了精密数控指令的求解方法和进行了误差补偿仿真试验。实验结果表明:采用多体系统运动学理论建立车铣复合加工中心的几何运动误差模型是正确性;迭代法求解的精密数控指令准确、快捷;软件误差补偿投入少、效果明显。     

液体静压主轴油膜滑移现象的分析及试验研究

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。     

基于图像处理技术的药柱内壁表面无损检测系统的设计与研发

设计了一套无损检测系统,包括硬件机械结构部分,基于Visual studio硬件顺序控制系统的电气控制部分和基于Visual C++6.0图像处理软件部分。提出了一种药柱内壁表面图像提取与测量的算法,包括在灰度处理阶段提出了标定反求降质函数法,在图像增强阶段提出了一种改进的快速并行中值滤波法,缩短了处理时间。后又进行了图像分割、细化等步骤。最后基于遍历法测量了图像裂纹的长度。解决了目前药柱内壁表面检测装备自动化水平低,裂纹识别能力差的问题,并且本套装备已经成功的应用在了航天某院的固体燃料药柱内壁表面的裂纹检测作业中,取得了良好的效果。     

数控内圆复合磨床几何误差建模及灵敏度分析

为提高孔、套筒类零件的加工精度、数控内圆复合磨床的磨削精度和加工效率,明确各误差参数对磨削精度的影响程度,针对某型号的数控内圆复合磨床进行误差分析.基于多体系统理论建立该磨床的拓扑结构,通过计算得到相应的几何误差模型,并对各误差参数进行求导,得到各自的灵敏度表达式,代入磨床结构参数以及检测得到的误差参数后,通过归一化处...     

ELID精密镜面磨削技术的应用

采用自行开发ELID的磨削装置对硬质合金、工程陶瓷、高速钢等难加工材料进行精密镜面磨削,得到表面粗糙度为Ra0.003~0.025μm的加工表面.实现了ELID磨削技术在平面、内圆和外圆精密镜面磨削中的应用.     

基于数控磨床FMECA与模糊TOPSIS的FMEA方法研究

根据收集的故障数据分别对数控磨床的进给系统进行基于故障模式影响及危害性分析（FMECA）和模糊逼近理想排序法（TOPSIS）的FMEA方法研究。利用FMECA方法对系统进行了故障模式分析、故障原因分析和危害度分析;根据故障模式对系统的危害度,对故障模式进行风险排序。采用基于模糊TOPSIS的FMEA方法,对故障模式进行模糊语言评价,根据引入的三角模糊数进行量化,构建模糊决策矩阵并且规范化处理;基于熵权法确定3个风险因子的权重并构建加权规范化模糊决策矩阵。采用TOPSIS计算出各故障模式的相对贴近度并进行风险排序。结果表明：2种方法的实验结果相互验证了其可行性,基于模糊TOPSIS的FMEA方法更准确、实用。     

通过几何误差分区来提高数控机床加工精度的研究

将传统点误差补偿的方法与误差分区补偿方法进行对比,在对比中发现通过误差分区修改数控指令的方法可以显著提高机床的加工精度.     

碳纤维复合材料激光加工成本优化

碳纤维复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)具有高强轻质的优点,广泛应用于航空航天、汽车等行业.其传统的机械加工方式存在成本高、效率低及加工质量差等问题.激光加工通过对不同工艺参数的适当控制,可以实现微型化、超精密的切割.目前国内外学者在激光加工质量方面已取得较多成果,但缺少对加工成本的研究.分析了激光加工的成本构成,建立了激光加工工艺参数与加工成本的数学模型.并将该模型与已建立的激光加工热影响区宽度预测模型相结合,作为目标函数,采用NSGA-Ⅱ算法对工艺参数进行优化.获得了Pareto前沿面和Pareto最优解,可根据加工成本预算或所需要的热影响区宽度进行参数选择,完成对激光加工成本及加工质量的可控研究,对激光加工碳纤维复合材料的实际工程应用具有一定的参考价值.