纵扭复合超声端面铣削表面微结构建模与试验研究

目的 对纵扭复合超声端面铣削加工表面微结构进行预测,以优化加工参数。方法 对纵扭复合超声端面铣削进行运动学分析,并在其基础上建立三维运动轨迹方程。对刀尖轨迹仿真,且研究该运动方式下的加工特性。通过对切削刃和工件离散化建立纵扭复合超声端面铣削表面微结构理论模型,并利用MATLAB进行三维表面仿真。对TC4钛合金进行超声振动切削试验。结果 理论仿真和切削试验结果均表明超声纵扭端面铣削时,随振幅的增加,由振动引起的表面微观结构特征愈加明显。扭纵幅值比增大时,加工表面微观结构凹坑效应弱化,At/Al=0.55时,加工表面呈条形片状微观结构。振动频率和主轴转速会影响表面微观结构单元的疏密程度。结论 加工表面微结构的生成与振动频率、振幅、扭纵复制比、切削速度等加工参数相关,铣削实验得到的加工表面变化趋势与表面理论模型吻合,该表面模型能够优化超声加工参数。     

通用型数控电镀机床的研制

研制出一款通用型数控电镀机床,可用于制备金属镀层、金属基复合镀层和金属微结构。其结构紧凑,由功能性模块和非功能性模块构成;功能多样,集成镀液过滤清洁、镀液循环更新、镀液复合搅拌和电镀过程参数在线监控调节等功能。试验表明,研制的通用型数控电镀机床结构功能较完善,应用效果较理想,能够制备较好形貌、较致密组织结构的金属镀层、金属基复合镀层和金属微结构。     

电装产品精益生产“一件流”的实现

为了改变电装产品批次生产、成组作业导致的装配周期长、装配质量差的现状,通过防静电改造,生产线平衡设计,改变质量控制方法,调整生产管理方式,加强作业现场管理及人员培训,使精益生产理论与企业的实际相结合,实现了电装产品"批次流"到"一件流"的生产模式的转变,达到了提高电装产品的装配效率及装配质量的目的。     

机电系统的动力学建模与仿真

针对一个直流电机驱动的曲柄滑块机构,应用多柔体系统动力学方法对该机构进行了动力学数值仿真与分析.通过与刚体连杆模型和理想运动副模型仿真结果的对比,揭示了间隙连接非线性、构件弹性和阻尼、电机驱动系统特性等真实因素对系统整体动态性能的影响是多方面的、复杂的,在进行高精度的动力学研究中不可忽视.因此,通过早期的高保真仿真来精确预测其动态响应,对于机电系统的设计具有重要的理论指导意义.     

机电系统的动力学建模与仿真

针对一个直流电机驱动的曲柄滑块机构,应用多柔体系统动力学方法对该机构进行了动力学数值仿真与分析.通过与刚体连杆模型和理想运动副模型仿真结果的对比,揭示了间隙连接非线性、构件弹性和阻尼、电机驱动系统特性等真实因素对系统整体动态性能的影响是多方面的、复杂的,在进行高精度的动力学研究中不可忽视.因此,通过早期的高保真仿真来精确预测其动态响应,对于机电系统的设计具有重要的理论指导意义.     

六自由度搬运机械手液压系统的设计

在分析车轮轮毂生产线技术需求的基础上,设计一种六自由度液压搬运机械手结构与控制系统,分析了液压系统的工作原理。为使液压缸的输出力最小,建立了液压缸输出力与结构参数的数学模型,并基于Matlab软件对机械手结构进行优化设计。最后对液压系统的关键部件进行了设计计算与分析,分析表明:该液压系统完成了对机械手的伺服控制,满足汽车轮毂搬运要求,该研究为同类工业机器人液压系统的设计提供了参考。     

空间六自由度多关节机器人工作空间研究

以IRB1600ID型六自由度弧焊工业机器人为研究对象,分别利用几何绘图法和数值法生成了该机器人的操作空间图.2种方法所得机器人的操作空间被X-Z所截得的平面都是由一组大小相等的圆族所组成,而且所得平面相同.前者理论分析比较复杂,后者理论分析比较简单,但不能很好地描述机构的特性.     

金属微结构电铸装置设计

设计出一款集复合搅拌、精细过滤和自动控温等功能于一体,用于制作金属微结构的电铸装置。阐述了设计原理,并剖析了其结构组成。实验结果表明:制作的金属微结构形貌质量理想、厚度均匀性较好,该装置能够满足应用要求。     

图像技术在包芯线自动卷绕机械中的应用

由于包芯线材料较软容易变形,导致卷绕过程中包芯线间隙过大或者错排乱排现象,为实现排线的高质量和快速性,设计了一种基于图像处理技术的包芯线自动卷绕系统.采用平滑滤波、灰度增强等预处理方法对图像进行加工,并利用类问方差法确定阈值,动态阈值分割图像,有效避免了光照以及生产过程中的干扰因素影响,将原始图像转化为不含噪声的二值化包芯线灰度图,采用差分边缘算子对图像边缘检测,提取间隙几何特征,识别包芯线间隙并驱动可执行机构采取处理措施.该算法对包芯线卷绕系统具有较强的实用性和适用性,并在试验中取得了较好效果.     

六足机器人全局运动动力学仿真

为改进所研制的六足步行机器人的机构和控制等设计,提高其步行运动的稳定性和精度,首先进行步态规划和求解各关节运动;其次将三维实体模型导入Adams软件,应用力约束建立腿与地面的动态接触碰撞模型,形成机器人的动力学全局仿真模型;然后采用HHT积分方法进行动力学仿真,对比研究了步行机器人做匀速运动和加速运动时地面对腿的冲击以及电机驱动力矩和关节约束力矩的变化情况．结果表明：采用不同的运动步态对动态性能影响较大,可以有效地改善运动稳定性．该方法对腿足式机器人设计及动态性能研究具有重要的指导意义．