热处理工艺对316L不锈钢粉末激光选区熔化成形的残余应力及组织的影响

对316L不锈钢粉末进行了激光选区熔化(Selective laser melting, SLM)成形,采用光学显微镜、扫描电镜和电子背散射衍射技术等研究了其热处理前后的残余应力及组织的变化。结果表明:热处理前试样的残余应力值从上表层向靠近基板的底层逐渐增大,残余应力较大;热处理后试样的残余应力降低,转变为较小压应力的稳定态;SLM直接成形试样的晶粒非常细小、晶粒尺寸为1～2μm,以月牙状铁素体组织为主,晶面位向差异与晶界间距大,相互之间形成了不平衡态的熔融热应力,导致产生了较大残余应力;固溶+时效热处理后,合金元素进行固溶重晶,晶粒长大,晶粒尺寸达到10～30μm,形成椭圆形的奥氏体组织,晶面位向差减小,为较均匀的各向同性配置,这种重晶促进了应力释放,残余应力明显降低或消除。     

基于可复用调度策略的FMS刀具控制与仿真

刀具在现代生产中占据重要地位。在分析刀具流的基础上,提出可复用调度策略,即建立以中央刀库为平台的刀具信息管理系统,对系统使用的每把刀具主要信息如:编号、位置、使用情况、当前状态等进行实时监控及异常情况报告,并在该调度中制订了在多刀具或多任务时的优先机制。根据该调度策略思想进行了建模与仿真,仿真结果明了该刀具管理系统的实时性和有效性,并对不同刀具配置数量下的系统运行结果进行了比较分析。     

行星式双平面多工件研磨盘设计

行星式研磨是在传统研磨机构的基础上,通过改变行星结构获得理想研磨轨迹,从而来提高研磨精度和效率的一种研磨方式。以实现多工件双平面同时研磨为需求．设计了对其运动轨迹做了具体分析,根据加工要求设计出具体的行星式研磨盘结构,并进一步对该研磨盘进行了运动几何学仿真以验证其可用性。这种研磨机在保证研磨加工精度和加工品质的同时,还可在一定尺寸范围内实现不同截面、多个工件的同时研磨,提高了加工效率,降低了加工成本。     

基于视觉的物体特征点检测算法研究

根据测量物体的外形几何特征,提出了用扫描图像的方法进行特征点的提取,该方法能够以较少的特征点最大程度地反映物体三维尺寸.本文方法与Harris角点方法以及基于边缘的角点检测方法通过实验进行了对比分析,结果表明对形状比较规则的物体采用扫描的方式进行角点检测,可以在误差允许范围内,提高测量速度.     

螺旋式粉末成型机变螺距螺杆的设计

针对混合粉末的成型问题,提出了一种螺旋式粉末压缩成型机.主要完成成型机中的核心部件螺杆的设计.为实现最可靠的挤压成型,在对挤出压力及其分布曲线、影响因素等分析的基础上,采用了变螺距螺杆的设计方案,并对螺杆的各设计参数进行了详细分析,然后通过三维实体软件完成了该结构的实体建模.     

铸造铝合金真空浸渗针孔修复组织及性能研究

本文采用真空浸渗技术,对铸造铝合金(ZL101A)针孔缺陷进行修复,并研究其修复后的综合性能.修复前后的试样分别进行显微组织及能谱分析、摩擦磨损实验、盐雾腐蚀试验等性能测试.研究结果表明:真空浸渗工艺后的铸铝合金表面针孔有效得到填充;摩擦磨损曲线更加平滑,摩擦系数0.61小于未浸渗试样的摩擦系数0.73;盐雾实验测试防腐等级由3级升到6级,表明真空浸渗修复工艺较好地提高了铸造铝合金的力学性能与防腐蚀性能.     

选区激光熔化激光功率对316L不锈钢熔池形貌及残余应力的影响

针对选区激光熔化(SLM)工艺参数的匹配性对成形质量的影响,选取三种激光功率在不同的扫描速度和扫描方式下进行实验,研究了激光功率对熔池形貌及残余应力的影响。结果表明:随着激光功率增大,熔池的几何尺寸和成形件中的残余应力均变大。这主要是因为在上述参数序列下,随着激光功率增大,热流密度增大,相同层厚与截面下的温度梯度增大,熔池温度升高,熔池尺寸变大,从而导致成形件熔融时的晶面夹角及晶界间距较大,进而产生了较大的热应力,成形件冷却凝固后的残余应力过大。在实际应用中,通过合理设计匹配的工艺参数,可以得到较适合的熔池几何尺寸(即较合理的温度梯度分布),从而减小热应力,进而减小残余应力,得到成形质量较高的SLM工件。     

粒子群算法在生产物流调度中的应用研究

以提高柔性制造系统（FMS）的生产效率为目标,提出了基于粒子群算法（PSO）的AGV动态调度策略。在PSO中采用三维向量的编码方式,解决了AGV资源分配与任务排序的问题,对编码后的粒子经过速度-位移计算后进行解码,通过读取数据库表得到AGV的运行时间来计算目标函数。并且提出了浮动的目标函数法,以使各AGV的任务均匀,总体最优。最后将该算法嵌入到FMS仿真实例模型中,实时进行AGV的任务调度优化,整个FMS加工任务的总完成时间较优化前缩短了12.1%,证实了算法的有效性。     

增强图像处理算法在在线加工零件轮廓识别中的应用研究

针对加工中心圆形零件在线检测的生产需求,及目前存在的轮廓识别算法冗余、误差漂移的问题,利用Opencv计算机视觉库,采用理论与实验结合方法,选取圆形多孔零件作为研究对象,通过CCD图像采集搭建图像处理软件编码调试的手段,开发了一套实用的图像处理软硬件系统。经过对零件图像的高斯滤波,轮廓增强,霍夫圆检测,尺寸计算等算法处理,最终的实验表明零件识别曲线尺寸精度达到±0.01mm,验证了图像处理技术在多轮廓、曲线形零件轮廓识别中的可靠性与准确性。软件开发集成环境采用Visual Studio 2013,程序设计语言采用C++语言。     

多轴联动曲面研磨机床的路径规划研究

以研制多轴联动数控研磨机床为背景,按照机床的特性和加工表面粗糙度的要求,提出了自由曲面的变曲率分片方法,并与仿人螺旋线研磨轨迹的规划算法相结合来提高表面精度。其算法简单、运算速度快、通用性强。最后,利用Matlab软件对该算法进行验证和仿真,其结果表明该规划轨迹较为理想。