基于数据拼接的金刚石刀具刃口三维形貌表征技术

原子力显微镜(AFM)是获取金刚石刀具刃口纳米级三维形貌的重要手段,但其存在测量范围小,难以表征参与切削区域整段刃口形貌特征的问题。采用基于迭代最近点法的刃口AFM测量数据拼接算法,获得了由多组数据拼接得到的刃口纳米级三维形貌,并进行了切削实验验证。实验结果表明,采用的数据拼接方法可较好地用于表征刀具刃口三维形貌。     

慢刀伺服车削刀具半径定向补偿的分段逼近求解

复杂曲面的慢刀伺服车削加工过程中，采用刀具法向补偿算法会在各个直线轴产生补偿量，加工法向矢量突变的曲面时，这种算法并非最优，将补偿量只应用于负载较低的直线轴却是更优的选择。提出一种基于线段逼近的刀具半径定向补偿数值求解算法来求解定向刀位点，通过半径细分的策略使法向误差收敛。算法实例验证及与相关算法的对比结果显示，该算法适用于点云构成的曲面或分段曲面的刀具半径补偿。     

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。     

AGV全向车及配套托架安全性设计与试验研究

介绍了一种新型AGV全向车转运物流设备,它可以灵活实现平面内的转运工作。给出了背驼式全向车及其配套托架的安全性设计思路,分别从全向车车架强度、防静电设计、配套托架强度、转运过程系固等方面进行了设计和结构强度有限元分析,AGV全向车及其配套托架的安全性均满足要求;对全向车及配套托架性能试验验证,其各项指标均达到了设计要求,验证了全向车及配套托架的各设计参数及结构均较为合理。     

在线检测系统在数控车床中的应用

在线检测技术为数控加工质量监控提供了更有效的方法。鉴于此,在FANUC数控车床加工过程中,利用雷尼邵测头对加工工件等进行在线检测,通过测量值分析、计算,实现工件定位、加工尺寸的实时监控和自动补偿,从而大大提高了生产效率,确保了加工质量。     

金刚石涂层微铣刀的铣削加工试验

为了掌握金刚石涂层对其铣削性能的影响，针对直径为50 μm级的硬质合金微铣刀，进行了金刚石涂层与未涂层硬质合金微铣刀具微槽铣削试验。通过使用线电极电火花磨削技术制备出直径为50 μm级的D形微铣刀,采用金刚石涂层和未涂层刀具在纯铜工件上开展微槽铣削工艺试验；使用白光干涉仪、超景深显微镜等仪器来观测微槽表面形貌、粗糙度等随铣削距离变化的规律，分析金刚石涂层对硬质合金微铣刀铣削加工质量的影响。结果表明：采用金刚石涂层刀具加工的微槽具有较少的毛刺，表面粗糙度值约为未涂层刀具铣削的粗糙度值的1/2，并且能够在一定距离内保持稳定的槽宽、粗糙度值和侧面形貌。     

超精密平面飞切机床关键技术研究

研制了一种用于KDP晶体加工的平面飞切机床,该机床直线轴基于直线电动机驱动、液体静压导轨支承;刀具旋转轴采用高刚度气浮主轴+高刚度主轴旋转机构。基于高精度分辨率位置反馈+线性驱动器+PID控制算法,直线轴获得了1 mm/min速度下,0.018 mm/min的低速波动以及±0.01μm的位置精度;刀具微进给装置采用差动螺纹进给来实现,最终获得了进给分辨率1μm、锁紧后位置移动量小于1μm高精度进给。在优化工艺参数后,金刚石飞切机床加工100 mm×100 mm×10mm的KDP晶体后获得表面粗糙度Rq优于2 nm高精度指标;加工400 mm×400 mm×30 mm的铝镜后获得面形PV值优于3μm的高精度指标。     

机械快门的高速碰撞过程分析与结构优化

机械快门组件在某诊断系统采集到X光信号后能够迅速关闭通光孔以防止爆炸飞溅物损坏贵重光学元件。在该过程中,快门以20 m/s的速度撞击缓冲垫而停止。为了使快门能重复使用,对快门组件进行碰撞分析,发现快门撞击缓冲垫的能量除了自身的动能外还包括电动机动子的动能,进而通过优化电动机动子和快门的连接结构,使快门在每次碰撞过程中都不会发生破坏。