气压与螺杆挤出复合型陶瓷无模直写系统开发

针对90%以上的高固相质量分数陶瓷流体无模直写成型难的问题,对增材制造在陶瓷无模直写中的研究应用进展进行了归纳,对高固相质量分数的陶瓷流体的流变特性、挤出螺杆的结构设计等方面进行了理论分析,提出了一种气压与螺杆挤出复合型陶瓷无模直写系统。首先,根据非牛顿流体的流变特性,设计旋转螺杆提供向下推力,并可实现流体搅拌,去除了陶瓷流体内气泡的同时使其保持均匀;其次,根据增材制造的技术原理,完成了直写成型系统软件和硬件的开发,并搭建了直写成型平台;最后,对陶瓷无模直写成型中的木堆结构进行了打印测试。研究结果表明:所开发的直写系统能够实现高固相质量分数陶瓷流体的直写成型。     

针布齿条钢丝塑性变形对球化退火组织的影响

为了改善针布齿条淬火时的变形开裂倾向性,使其最终性能均匀,研究了针布齿条专用高碳低合金钢丝经过不同程度拉拔变形后,在相同球化退火工艺下具有差异的球化退火组织,并且比较了经较大拉拔变形后钢丝退火前后的组织差异,以及该钢丝经轧制前后的组织变化情况.指出:在相同的球化退火工艺下,随着拉拔量的增加,其球化效果越来越好,球粒状碳化物的均匀性和圆整度改善明显;经过较大塑性变形的钢丝进行球化退火,因其球状碳化物的均匀性和圆整度已经稳定,故对其球化效果影响甚小.     

KD100型液压泥炮故障分析与改造

液压泥炮是高炉的关键设备,液压泥炮发生故障造成高炉慢风、休风成为制约高炉生产的瓶颈,分析液压泥炮不同故障产生的原因并制定相应解决方案,从而有效地保证液压炮稳定运行,保证了高炉的正常生产。     

基于特征自适应融合和集成学习的高性能铣削刀具状态监测

通过人工智能、工业大数据实时感知切削加工中的刀具状态是实现面向性能的制造的重要技术途径,也是高性能制造的关键内涵。然而,在目前的切削刀具状态监测算法中,特征提取过程多依赖于人工经验,这无疑限制了刀具状态监测技术的在高性能制造中的推广应用。因此,针对高性能加工监测中的自主性和准确性要求,基于特征自适应融合和集成学习技术,提了出一种面向高性能铣削的刀具磨损监测方法。所提出的监测方法能够根据特征的表现自动为其赋予不同的权重从而实现特征的自适应融合,同时利用AdaBoost集成学习算法,在自动融合特征的同时保证了状态监测精度。薄壁件铣削实验表明,监测结果与真实磨损间的RMSE和MAE值最大为10.44,最小可达5.16。所提出的方法能够自主、准确地监测航空类薄壁件铣削加工中的刀具磨损状态,解决了高性能铣削加工刀具磨损监测中的人工经验依赖问题。     

国内外金属针布组织及性能对比研究

通过对比分析瑞士Graf的OK40与OB20和国内的SWRH72B与SWRH57B针布齿条的化学成分、金相组织、力学性能,从材质方面提出了提高针布高耐磨性的若干意见。     

大塑性变形珠光体钢丝低温球化退火工艺研究

研究了70Nb和50Cr两种金属针布合金钢丝经大塑性变形后在低温下球化退火的工艺及组织。结果表明，在冷却速度一定的条件下，变形量为96．6％的70Nb合金钢丝在730℃保温240min球化效果较好，球化等级达到3．5～4级；变形量为84．6％的50Cr合金钢丝在730℃保温随保温时间延长球状碳化物逐渐长大．但尺寸始终保持在1～1．2μm。     

减小表面直波纹的磨削动态特性测试及分析

在对外圆磨床磨削工件的表面直波纹形状和分布情况的研究及磨削过程中对磨削表面质量影响较大的砂轮架模态试验测试的基础上,分析造成表面直波纹的有害频率。建立有限元模型进行数值计算并通过试验数据验证,分析各阶频率相应的振型,讨论减少磨削表面直波纹的方法。为下一步对该砂轮架系统进行灵敏度分析及结构动力修改提供可靠的依据。     

铣削加工测力刀柄参数优化设计研究

为适应高精密加工对切削力的监测需求,文中面向铣削加工设计了一种无线测力刀柄,使用压电薄膜和弹性检测梁采集力信号。为提高检测信号的灵敏度,基于COMSOL Multiphysics软件使用Nelder-Mead算法对刀柄的结构参数进行优化设计,并通过有限元仿真对优化结构进行刀柄结构刚度校核和动态特性分析,最后进行铣削对比实验,验证设计方案的可行性。结果表明,文中设计和优化的测力刀柄具有良好的灵敏度,刀柄的动静态特性满足使用需求,是一种有效的切削力监测方案。     

考虑刀具偏心的变径向切深铣削稳定性研究

建立了变径向切深的铣削系统周期延迟微分模型,模型考虑了刀具偏心的影响,运用半离散估计技术获得了系统的稳定性.研究结果显示,随着径向切削深度的增大,稳定轴向切削深度先是急剧下降,在大约20%(径向切深与刀具直径的比值)径向切削深度后,稳定轴向切深基本不变.对于变径向切深加工,为了保证稳定加工,轴向切削深度应选取小于20%径向切削深度对应的稳定性极限值,最后通过试验验证了分析结果.     

自动铺放成型热塑性复合材料的非等温结晶动力学研究

利用差示扫描量热仪结合Avrami方程研究玻璃纤维增强聚丙烯复合材料自动铺放成型过程非等温结晶动力学,推导非等温结晶动力学模型,并通过构建冷压辊下方铺层的冷却模型,将结晶动力学模型和传热模型相结合,设定自动铺放成型过程中的冷却条件,探讨冷却速率及冷却时间对基体材料结晶行为的影响,求解出不同冷却速率下的最大铺放速率。研究结果表明:铺层树脂基体的结晶度随冷却速率的增大而依次减小;随着冷却速率的提高,树脂结晶起始温度和结晶完成温度均向低温方向移动,且树脂相对结晶度随温度变化规律接近反S形曲线;自动铺放成型实验件的压缩强度及层间剪切强度随着铺层结晶度的增大基本呈增大趋势,而冲击强度与铺层结晶度的变化趋势完全相反,随着结晶度的增大,材料韧性越差。