发动机端盖类零件工艺装备设计与数控加工

传统端盖零件加工需要采用车床、钻床、铣床等多种设备,多次装夹存在重复定位误差、工作量较大等问题。针对端盖零件的加工问题,设计一套专用气动工艺装备,实现端盖零件一次装夹完成孔、螺纹的加工,该工艺装备采用气动夹紧装置,夹紧力可调,采用三点可调支撑调整工件平面度,通过径向定位装置准确定位工件初始角度,保证加工孔位置精度。通过NX UG 10.0软件编写数控加工工艺,利用立式加工中心完成端盖零件的数控加工。生产实践表明:该工艺装备实现了工件的快速装卸、大批量自动化生产,加工精度稳定且符合生产技术要求,生产效率明显提高,取得较好的经济效率。     

氧化锆陶瓷大抛光模磁流变抛光试验研究

目的研发一种高效、高质量氧化锆陶瓷超光滑表面加工技术。方法采用大抛光模磁流变抛光方式加工氧化锆陶瓷,利用自主研发的磁流变平面抛光装置,配制含有金刚石磨粒的磁流变抛光液,通过设计单因素实验,研究抛光时间、工作间隙、工件转速和抛光槽转速等主要工艺参数对氧化锆陶瓷平面磁流变加工性能的影响,并对材料去除率和表面粗糙度进行分析。结果在工作间隙为1.4 mm、工件转速为100 r/min、抛光槽转速为25 r/min的工艺条件下,表面粗糙度在达到饱和之前随时间的增加而降低。抛光30 min达到饱和,表面粗糙度Ra达到0.7 nm。继续延长抛光时间,表面粗糙度不再改善。氧化锆陶瓷的材料去除率随着工件转速和抛光槽转速的增加而增大,随着工作间隙的增大而减小。当工件转速为300 r/min时,材料去除率可以达到1.03 mg/min;抛光槽转速为25 r/min时,材料去除率可以达到0.80 mg/min;工作间隙为1.0 mm时,材料去除率最高可达0.77 mg/min。结论采用大抛光模磁流变抛光方法可以提高氧化锆陶瓷的材料去除率,同时获得纳米级表面粗糙度,实现氧化锆陶瓷的高效超光滑表面加工。     

立式刻槽和扩孔电解加工装置设计

针对刻槽和扩孔需提高加工效率和改善表面粗糙度的问题,采用固定阴极立式布局方式设计电解加工装置.通过设计聚液套和分液锥帽保证流场均匀;采用杠杆使导电板在弹簧的作用下紧紧压住工件保证接电可靠;采用带动定心功能的锥形夹具装夹保证工件和阴极;夹具中采用垫块粗调和螺纹细调配合使用,使该装置具有一定的加工范围;根据加工对象的槽宽、槽深确定阴极工作条的宽度,设计了刻槽和扩孔阴极各一套.通过更换夹具和阴极,可完成多种口径和长度零件的刻槽和扩孔加工.     

冷轧辊淬火机床的电气控制和应用

介绍冷轧辊淬火机床电气控制装置,研究改进国内冷轧辊淬火工艺装备以提高轧辊加工质量.重点阐述电气控制中伺服电机系统及可编程控制器(PLC)的选型和设计.通过控制程序的设计达到控制工件的机械运动,提高设备运行精度.用触摸屏与PLC通讯实现系统数据设定与监控.应用于感应加热装置,达到工件淬火工艺要求,相对引进国外设备成本显著降低.     

超精密飞刀铣削主轴位姿影响分析及实验研究

针对超精密飞刀平面铣削中主轴空间位姿倾斜量对工件平面度的影响问题,建立了主轴空间位姿与工件平面度的对应数学模型,由仿真结果可以确定工件平面度与主轴空间位姿的定量关系。根据工件平面度对应的主轴空间位姿精度,提出了主轴空间位姿精确快速测量和调整方法。采用直径为50 mm的Al6160工件进行了实验,在完成主轴位姿测量和调整后,工件平面度由2.28μm提高到了0.86μm。实验结果表明:在空间主轴位姿数学模型基础上,通过在位测量方法定量确定位姿误差,可有效提高加工精度,将工件面形提高到亚微米级水平。     

铝合金研磨加工表面自相关性分析

研磨加工是重要零件在磨削后进行去除表面缺陷层、降低粗糙度和波纹度为目的的光整加工工艺。试验在UNIPOL-802型精密研磨抛光机上完成,加工试样为磨削加工后粗糙度为0.6μm的2A12铝合金,加工表面形貌和微观几何参数用M ICROMESURE2和TR200表面轮廓仪测量。应用随机过程中的自相关性对磨削表面和研磨加工表面进行研究。分析结果表明,该加工方法明显提高了工件的表面质量,降低了工件的表面粗糙度并均化了波纹度。     

倒置式车铣复合加工中心自动上料装置的设计

针对数控机床自动化加工生产线的需要,结合倒置式车铣复合加工中心的结构布局和特点,设计了工件自动上料装置.根据工件定位的要求,完成整体方案的选择,通过传动结构、运输单元和预定位结构的设计,实现自动上料装置的定位精度.为机床数控化改造和新设计机床辅助装置提供合理的依据.     

一种磨削抛光装置的设计及其试验

针对传统抛光方式的缺点,设计了一种磨液射流磨削抛光装置.利用这种装置对工件表面进行磨削抛光,可获得高的表面质量和表面粗糙度值,而且加工表面无加工变质层.通过正交试验证明,在加工时间不变的前提下,喷射角度是影响去除量的主要因素,而喷嘴直径对表面粗糙度影响较大.从表面状态看,抛光加工后的试件表面并无磨料产生的很长的划痕,只有细密均匀的凹坑,试验证明工件上没有热影响区,属于冷加工和绿色加工.     

切削加工表面粗糙度预测方法

表面粗糙度是进行零件设计的重要技术要求之一,也是衡量工件加工质量的重要指标,因此,在实际加工前,对表面粗糙度进行预测和加工参数优化具有重要的意义.文章根据近年来国内外的研究进展情况,总结和讨论了切削加工过程中表面粗糙度的预测方法:理论方法、设计实验方法和人工智能方法,并探讨了该研究领域今后的发展方向.     

多磁极旋转磁场的钛合金表面磁性剪切增稠光整加工特性

目的 探究多磁极旋转磁场下钛合金(Ti-6Al-4V)表面磁性剪切增稠光整加工特性.方法 设计不同磁极排布的多磁极旋转磁场,通过仿真分析和实验测量,分析N-S-N、N-S-N-S和N-S等3种磁极排布下的磁场特性.基于研制的磁性剪切增稠光整介质,构建光整加工实验装置,探究磁极排布、主轴转速、旋转平台转速和加工间隙对工件表面粗糙度的影响规律,并通过扫描电子显微镜对加工前后的工件表面微观形貌进行对比分析.结果 在N-S-N磁极排布下,加工区域的磁场强度较大,磁力线闭合回路较多,能够形成刚性较大和数量多的磁力刷.在N-S-N磁极排布、主轴转速600 r/min、旋转平台速度160 r/min、加工间隙0.7 mm的实验条件下,光整加工效果最优,工件表面粗糙度下降趋势明显,表面粗糙度由初始的1.2μm下降至67 nm,表面光洁度提高94％.通过扫描电子显微镜观测,工件表面的划痕显著去除,仅残留磨粒切削造成的微细划痕.结论 调控多磁极旋转磁场的磁极排布可以有效控制光整加工效率,配合磁性剪切增稠光整介质和加工工艺参数优化,钛合金表面能够实现纳米级光整,表面质量显著改善.     

基于脑电和肌电信号的人机信息交互装置

人体脑电和表面肌电信号,可以反映人的控制意图,实现人机信息交互,控制外围的机械设备,如机器人。多模式人机信息交互装置以数字信号处理器作为信息处理的核心,主要采集人体的脑电、表面肌电,经算法处理,提取反映人控制意识的特征量,形成控制指令,实现对外围设备的控制。该装置同时具备简单的固定词汇语音识别功能。大量实验表明:开发的装置运行效果良好,可以控制机器人进行面板操作,具有较高可靠性。     

Enhanced magneto-optic imaging system for nondestructive evaluation

An enhanced magneto-optic (MO) imaging system is presented in this paper to detect hidden and buried subsurface flaws in metallic specimens. The characters of the MO imaging system are mainly given by the parameters of the MO thin films, the magnetic excitation device and image-processing algorithms. In this paper, the choice of the MO thin films, the design of the magnetic excitation device and the development of the image processing approaches are introduced in detail. Experimental tests have been done and the method presented is evaluated by the experimental results.     

微细电火花加工及表面重铸层电解去除装置的设计

微细电火花加工工件表面的重铸层影响加工精度和使用性能,为此设计了具有微细电火花加工及电解去除表面重铸层功能的集成装置。该装置由运动平台、伺服控制、脉冲电源等关键部分组成,集成了微细电火花和微细电解加工功能。针对不同加工方法采用不同的控制策略,解决了微细电火花加工与电解加工在同一设备上的集成问题。通过实验验证,该装置可以很好地实现微细电火花加工表面重铸层的在线去除,且去除厚度可通过改变加工参数的形式来控制。     

PC认证的MEMS强链控制系统设计

提出PC机认证系统MEMS强链的控制系统,主要由MEMS强链、接口卡和专用软件组成。MEMS强链由可多次试开反干涉齿轮（ CMG）鉴码器构成,而鉴码器是基于微机电系统（ MEMS）技术。控制系统由微型电机驱动系统、电气控制系统和专用的软件程序组成。PCI-7248 DIO扩展卡和L6234无刷直流电机驱动集成电路应用于MEMS强链控制。认证系统在电脑启动时在BIOS芯片内由程序控制,在POST期间取得控制权,鉴码器具有利用正确码自动复位功能,可以尝试3次复位。1000次的成功率是100%。     

基于模糊自抗扰的镜像加工稳定支撑控制北大核心

针对大型薄壁零件镜像加工过程中的稳定支撑问题,提出了基于模糊自抗扰的力/位混合控制策略。通过支撑-工件系统模态锤击实验,分析了磁流变集成支撑装置线圈中电流变化对系统模态参数的影响。设计了支撑侧基于模糊线性自抗扰控制(FLADRC)的力/位混合柔顺控制策略,通过MATLAB/Simulink仿真实验平台建立了系统控制模型并进行了仿真分析。仿真结果表明,相较于传统PID控制,FLADRC对目标函数跟踪速度快、误差小,鲁棒性与自适应能力强。通过薄壁件镜像铣削实验验证所设计控制策略的有效性。研究结果表明,该控制策略可有效维持工件加工时支撑侧的稳定支撑。     

FMS的夹具系统

文章简要介绍国内外柔性制造系统(FMS)所采用的夹具系统,其中包括通用夹具、专用夹具、成组夹具及组合夹具,并指出组合夹具为工业化国家目前FMS普遍采用的夹具系统;同时文章着重介绍了柔性数控改夹紧装置,对其结构、工作原理及特点作了较为详尽的描述.该装置由于可以节省价值较为昂贵的交换工作台和具有较大的柔性而成为FMS及自动化车间的工件夹持系统.组合夹具和柔性数控改夹紧装置将是FMS夹具系统的发展方向.     

消失模铸造成型用PLC控制装置研制

本文采用可编程控制器(PIG)为主要控制元件，研制出一台成型控制装置。对控制系统的硬件和软件构成、控制方式及特点作了介绍。最后利用该控制装置制作出表面光洁的优质泡沫模样。     

仿古地板表面自动加工专用机床的设计

分析仿古地板表面纹理加工工艺特点,设计一种仿古地板表面纹理自动加工专用机床。该专用机床采用模块化组合设计,由进料机构、出料机构和单模组加工单元组成。单模组加工单元由机架、传送装置、压紧装置、浮料装置、台板装置和切削系统组成,其中切削系统采用一轴多刀的结构。通过控制系统控制刀轴升降和刮铣刀在刀轴上有规律、无相关性地摆动,从而在木地板表面上加工出仿古纹理的效果。该机床结构紧凑,生产效率高,可降低企业的劳动力成本,增加企业的产能。     

基于波高预测的波浪能回收装置最优控制的研究

波浪能因其分布广泛且能流密度高,是一种优质的海洋能源。但由于波浪能输入功率不稳定的原因限制了其应用。有研究表明,通过对波浪能能量俘获装置(WEC)的运动控制,可以有效地提高能量俘获效率。一些运动控制技术,如相位控制等已经被成功应用。近期研究中有学者提出,通过对波浪的短期预测而实现波浪能最优俘获的观点,这对于波浪能的应用是非常具有意义的,但对于波浪预测的时间尺度并未有做深入研究。基于水动力学理论对波浪的预测效应进行了理论分析并和仿真研究。通过仿真以定量的方式建立了波浪短期预测与能量俘获之间的关系,进一步增加了对波浪能俘获最优控制的理解。     

高速铣削加工在电视遥控器前壳注射模型芯生产中的应用

分析了电视遥控器前壳注射模型芯传统数控加工的工艺过程。以UGNX软件为CAM软件,讲解了其高速铣削过程和编程策略。实践证明,高速铣削加工可提高模具的加工效率和加工质量,使模具生产更方便快捷。