基于切削力实时测量的弱刚性件加工变形控制

针对整体多框弱刚性件切削易变形之问题,提出了基于切削力实时测量的进给速度实时调整方法。根据铣削变形仿真数据建立了加工过程中进给速度、切削力与工件最大变形之间的非线性数值模型,并通过非线性求根算法求解最大变形和切削力约束下的进给速度最优解,并在开放式数控系统中开发了相应的控制模块。利用所开发的无线轴式测力装置和控制模块开展了铝合金薄壁框切削变形控制实验,结果说明数值模型预测精度在90%以上,实施进给速度优化功能优化后,切削力和工件最大变形分别降低23%和12.3%左右。实验结果表明,经过切削力实时约束和弱刚性件加工进给速度自适应调整,可将薄壁框件侧壁变形控制在规定范围内。     

微纳增材制造微圆柱结构的形貌分析与工艺优化研究

针对目前亚像素微扫描的LCD式光固化3D打印技术在微纳结构增材制造中存在的典型打印瑕疵,通过优化打印工艺和分析打印结构,以提高打印成型质量和生产效率。首先,通过对打印材料后处理工艺研究,设计单因素试验并打印平板模型,分析后固化时长对零件硬度、粗糙度及形貌影响规律。其次,结合打印工艺参数,设计正交试验并打印圆柱阵列模型,分析打印层厚、曝光时间、振动次数对微圆柱成型的影响规律。结果表明：后固化时间在5～10 min时,后固化效果最优,此时表面粗糙度Ra值约为29 nm,邵氏硬度在88 HD左右。打印工艺参数对微圆柱直径尺寸影响大小排序为：曝光时间>打印层厚>振动次数。在均衡打印质量和打印效率的前提下,打印参数优化后,打印直径50 μm,高度210 μm的微圆柱结构应采用打印层厚10 μm,曝光时间2 500 ms,振动次数64 x的打印工艺参数。     

20CrMnTi磨削表面质量试验研究

为了探讨磨削工艺参数对20CrMnTi磨削表面质量的影响，采用CBN砂轮开展单因素磨削试验，选取表面洛氏硬度H、表面残余应力σ_s和亚表面残余应力分布σ_ss作为指标，通过试验分析20CrMnTi的磨削加工特性。试验结果表明:相同条件下，H随着砂轮线速度v_s和磨削深度a_p的增大而减小，随着工件进给速度v_w的增大而增大，且a_p的影响最大、v_w的次之、v_s的最小；磨削后工件表面表现为残余压应力，压应力σ_s的大小(绝对值)随着v_w增大而增大，随着a_p增大而减小，随v_s增大呈现波动；磨削后工件的σ_ss随着a_p增大逐渐由压应力转变为拉应力，最后趋于0；在小v_s和较小a_p时，在相同亚表面深度情况下可以获得更大的压应力或者更小的拉应力。在本试验所讨论的参数范围内，v_s=60 m/s，v_w=1.045 m/s，a_p=3 μm时可以获得较高H和残余压应力以及较好的σ_ss，即20CrMnTi磨削加工质量较好。      

激光加工超疏水表面抗结冰性能研究进展

在低温环境中，表面结冰会严重影响户外装备的运行效率和安全，基于疏水材料的新型被动式防除冰方法引起了广泛关注。超疏水表面凭借其优越的拒水、抑制冰核形成和降低冰黏附强度等能力，在防除冰技术领域表现出广阔的应用前景。激光加工技术具有高效率和灵活性，成为制备超疏水表面的有效方法，并被进一步用来研究表面的抗结冰性能。首先，概述了固体表面润湿理论和结冰机理。其次，综合评估了激光加工超疏水表面的抗结冰性能，包括静态水滴延迟结冰时间、动态水滴累积、冰黏附强度、延迟结霜与抗冻能力、表面积冰与除冰等方面。静态水滴延迟结冰时间受到水滴与表面接触界面的成核速率和传热速率的影响，动态水滴累积与表面润湿性密切相关，冰黏附强度反映了表面对冰的附着性和除冰的难易程度。超疏水表面具有显著的延迟结冰能力，但在低温高湿条件下，表面的超疏水性可能会减弱，甚至失效。除冰过程也可能破坏超疏水表面的微观结构，进而影响其持续的抗结冰性能。最后，对超疏水表面激光加工与抗结冰性能的未来研究方向进行了展望。     

基于盲源分离的精密铣削振动信号分析方法与工艺优化

精密铣削工艺已广泛应用于汽车、航空航天、微电子等领域的各种精密零件制造.铣削过程中产生的振动极大地影响了加工精度和质量.在铣削工艺过程中提出了一种基于盲源分离的切削振动信号分析及优化方法.首先将集合经验模态分解(EEMD)与稀疏分量分析(SCA)相结合实现了铣削加工振动信号的盲源分离,从而计算振动贡献度,分析精密铣削加...