稀土氧化物La2O3/Y2O3增韧补强ZTA陶瓷材料及其耐磨性能研究

针对单一相ZrO_2增韧Al_2O_3(ZTA)陶瓷在提高韧性的同时不能合理兼顾其耐磨性能,利用稀土氧化物能促进复合陶瓷材料热压烧结的工艺特点,将La_2O_3/Y_2O_3添加到ZTA陶瓷材料中,XRD衍射图谱表明:La_2O_3/Y_2O_3的添加可以有效阻碍ZrO_2不稳态晶型相变,促进介稳态t-ZrO_2的形成。当添加量为4%(质量分数)时,烧结后晶粒分布最为均匀,致密程度高,其维氏硬度、抗弯强度、断裂韧性分别比相应未添加稀土氧化物的ZTA材料提高了8%、21%、33%,且La_2O_3与Al_2O_3会发生原位反应生成片状LaAl_(11)O_(18),这种片晶不仅可以阻碍Al_2O_3、ZrO_2颗粒长大,还可通过晶粒拔出等增韧机制提高材料韧性。摩擦磨损试验结果表明:稀土氧化物的添加能提高ZTA陶瓷材料的耐磨性能,添加量为4%时其磨损率最低。     

考虑关节动力学优化的机器人复杂轨迹规划

考虑到关节型机器人工作时关节力矩变化对工作质量的影响,针对机器人复杂工作中各关节受力平稳性控制问题,本文提出改进直接配点法优化求解复杂轨迹上机器人关节动力学问题。在对机器人动力学模型进行分析的基础上,使用直接配点法将沿复杂轨迹运动的机器人动力学优化求解问题转化为非线性方程组的多目标优化求解问题,并采用序列二次规划算法求解;针对方程组中高度非凸函数极值求解过程中对初值敏感的问题,采用线性二次调节器为序列二次规划算法提供迭代初值。理论分析和数值仿真结果表明:提出的算法可保证机器人各关节在复杂轨迹上力矩、角度及角速度变化平缓,稳定工作质量,同时也能更合理地控制机器人工作时的能耗水平。     

吉首地区小砌块建筑房屋达百万平方米

混凝土空心小砌块,是近年来国家推行的一种新型建筑材料。一九八○年以来,湘西吉首地区开始试用推行小砌块建筑,到目前已有各类小砌块建筑房屋一百万平方米。小砌块生产的主要原料是用水泥、河砂(或岩砂)通过拌水混合,振捣成型,自然养护而成。这种砌块工艺简单,既可用手工捣制生产,又可用振动台生产,还可到建筑工地现场生产。损     

热缩加长刀杆与刀具配合的接触特性分析

借助非线性有限元分析技术分析了初始过盈量、配合长度、配合直径以及高速旋转状态下的离心力对热缩式加长刀杆与刀具配合的等效应力、接触变形与接触压力等的影响.结果表明刀杆对刀具的稳定、可靠、高精度夹持取决于合理的过盈量与配合长度;在主轴转速低于20000r/min时,因热缩加长刀杆与其实现过盈配合的刀具的直径都比较小,接触特性主要取决于初始基本过盈量;而当主轴转速高于20000 r/min时,应充分考虑到离心力对刀杆与刀具过盈配合的削弱作用.在此基础上进一步给出了热缩加长刀杆与刀具配合的合理过盈量与配合长度的控制方法与流程,对热缩式刀杆的合理设计和选用具有一定的现实指导意义.     

钢材料表面的激光抛光技术及应用

激光抛光是一种非接触式材料表面抛光技术,可以在不损耗自身材料的情况下,对材料表面进行抛光处理,这是其他抛光工艺所不具备的特点。激光抛光技术是一种拥有高精度、高效率、无污染等优点的表面加工工艺,为更好地研究钢材料的激光抛光技术,详细总结了近年来国内外钢材料激光抛光技术的发展情况。从激光器选择、仿真模型的建立等方面介绍了钢材料激光抛光的发展趋势,并通过实验证实了在激光抛光后材料表面粗糙度要远低于初始表面。     

基于定向距离理论的五轴加工刀具轨迹规划算法

针对环形刀五轴加工自由曲面的残留误差问题,在传统等残留高度算法的基础上,提出了一种基于定向距离理论的等最大残留高度刀具轨迹规划算法。首先根据微分几何理论计算已知刀触点的初始侧向行距,并在侧向行距方向进行偏置得到相邻刀触点;然后以基于定向距离理论的残高误差计算模型对相邻刀触点间的实际残高值进行计算;最后通过迭代计算规划出等最大残留高度的相邻刀具轨迹。如此循环,从而获得整个曲面的刀具轨迹。实验结果表明,相对于商用软件MasterCAM9.0,该算法在充分保证曲面加工质量的同时最大限度地减小了刀具轨迹的总长度,从而提高了加工效率。     

基于Pro/E的无渐开线方程齿轮参数化建模

为了避免繁琐的渐开线方程的建立,并且能精确地得到齿轮齿根部分的非渐开线齿廓曲线即齿根过渡曲线而不只是作近似处理,同时能有效地模拟齿轮轮廓的加工过程,使齿轮参数化建模更方便、精度更高,根据范成法加工齿轮原理,通过齿条刀具模拟加工齿轮过程,并对齿条齿轮啮合系统进行参数化定义和设置,结合Pro/E中的运动仿真模块,使其齿条刀具上的各结点在运动仿真中生成运动轨迹,并作轨迹曲线的修改,从而获得精确的齿轮渐开线,进而完成齿轮的参数化三维模型的建立.此方法有效地模拟齿轮轮廓的加工过程,实现了齿轮齿廓精确绘制,脱离了繁琐的渐开线参数方程和程序语言的束缚,在齿轮参数化三维设计中新颖实用,通俗易懂.     

碳纤维增强复合材料低温冷风磨削试验研究

采用SD80N100B金刚石砂轮开展了单向碳纤维复合材料的低温冷风磨削与常温干式磨削的对比试验研究,探讨了低温冷风与磨削参数对碳纤维复合材料磨削性能的影响。采用扫描电镜与超景深电子显微镜观察了磨削后的表面形貌和亚表面损伤情况,并分析了表面粗糙度的影响规律。试验结果表明：与常温干式磨削相比,低温冷风磨削的磨削力增大,表面粗糙度减小;在低温冷风和常温干式两种磨削方式下,纵向90°磨削较其他磨削方向的磨削力更大,表面粗糙度更小。     

高速加工热装式加长刀杆与刀具配合的力学特性分析

简要介绍了高速加工热装式刀具夹持系统,借助非线性有限元分析技术,对高速旋转状态下热装式加长刀杆与刀具配合的压力、变形与接触应力等力学特性进行了分析,结果表明在高转速下,刀杆与刀具配合的力学特性及夹持状态是初始过盈量与因转速而产生的离心力的共同作用的结果,但因热装式加长刀杆与刀具配合的小直径特性,配合特性与夹持状态主要取决于初始过盈量,可视为非线性接触问题来求解.在此基础上进一步给出了热装式加长刀杆与刀具配合的合理过盈量的控制方法与流程,对热装式刀杆的合理设计和选用具有一定的现实指导意义.     

热缩刀杆的装刀疲劳特性研究

为探究热缩刀杆的装刀疲劳特性,利用ANSYS软件分析了热缩刀杆装夹过程中的热应力与接触应力,并综合两者选定危险区对其进行了疲劳分析。试制了一种数控热缩刀杆装刀疲劳试验装置,实现了对热缩刀杆进行自动化装夹;在该装置上每装夹500次热缩刀杆后,用热缩刀杆进行一次铣削试验,采集和分析加工时工件的振动信号并测量和分析工件表面粗糙度,分析不同装夹次数下热缩刀杆加工性能的变化,对比验证有限元疲劳分析的准确性。