高精度差动型激光多普勒大直径测量系统

研制了一种可高精度在线测量大尺寸回转体工件直径及圆度误差的差动型激光多普勒大直径测量系统 ,介绍了系统的测量原理及信号处理技术 ,分析了系统测量精度的影响因素     

大型回转类工件形位误差的激光在线测量研究

回转类工件的形位误差测量是检验该类工件加工质量的重要指标,针对大型回转类工件的加工环境,给出了大型回转类工件的在线测量方案,以被测大型工件的已加工面作为定位基准面和夹紧面,使测量装置安装在被测工件上,应用激光脉冲测距技术和伺服控制技术实现对大型回转类工件形位误差的测量。     

双频激光干涉仪高精度测量大型工件内外径系统的研制

本文提出了一种利用激光准直仪出射光线瞄准大型工作内外径测量点的新方法。详细介绍了由双频激光干涉仪和激光准直仪构成的大直径测量系统的测量原理及系统的软硬件设计，给出了１０００ｍｍ量块和Φ５００ｍｍ工件对比实验结果，测量１００ｍｍ直径时测量系统的误差〈１０μｍ。     

虚拟式加工中心在线检测仪

设计了一种用于工件在线测量的虚拟式检测仪,从工件CAD图提取测量信息并自动生成检测宏程序,对测量数据分析后给出检测结果。对测头系统误差和评定算法误差进行了分析,提出了一种通过标定测头有效直径来补偿测头预行程误差的方法。对比验证后表明,虚拟式在线检测仪能进行较高精度的测量。     

基于三维激光扫描的移动大尺寸圆柱体工件长度快速检测系统

针对移动大尺寸圆柱体工件两端的表面形貌特征,利用三维激光扫描仪设计了一种快速长度在线检测系统。基于三维激光扫描仪可在短时间内连续高速获取大量测量数据的特点,系统在虚拟环境下构造出自适应测量形状的虚拟测量基准面,采用二维误差分离方法抑制系统误差和运动误差,识别定位工件两端端点并计算其到虚拟测量基准面的位移;最后结合多传感器融合模型获取三维位移场测量结果。另外,测试前用三坐标测量机精密测量过的相似形状圆柱体工件对系统进行了校准修正。为验证系统的精度和可靠性,分别对处于（1 000±25）mm内不同直径的圆柱体工件进行了长度检测。结果显示,系统可在1 s完成直径约为50 mm工件的长度测量,检测分辨力为0.010 mm,检测精度达到0.050 mm。实际运行结果表明,该设计系统具有高自动性和高效性,可满足在线生产中对大尺寸工件控制和检测的要求。     

用于大尺寸工件的动态长度测量系统

针对移动大尺寸工件的表面形貌特点,利用二维激光三角法构造出水平和垂直虚拟测量基准面;结合多传感器融合准则,建立了一种新型的大尺寸工件测量模型,并利用该模型实现了移动工件两端端面到虚拟测量基准面的位移非接触测量。采用误差分离方法自修正理论误差和运动误差的影响;结合人机交互界面,研制了高精度、低成本的移动大尺寸工件长度自动检测系统。利用该系统对在(1 000±25)mm内以不同速度运动的圆柱体大尺寸工件长度进行检测,得到的检测分辨力为10μm、检测精度为100μm、工件移动速度为5cm/s。实际运行结果表明,该系统安全、稳定、快速,可满足工业在线生产中对同类型规则的大尺寸工件控制和检测的要求。     

基于激光准直瞄准的大直径测量系统的研究

如何提高大尺寸工件的在线测量精度，是大型机械加工的重要课题。针对大型立式车床的加工环境，本文提出了一种大端面工件在线测量方案。该方案采用激光准直瞄准定位，以测量瞄准误差为补偿，其合理的光路设计清除了阿贝误差，提高了瞄准精度。由于瞄准是以激光准直光束为基准，激光束的漂移造成基准的不稳定是整个测量系统最大的误差来源，而该方案采用“双光束反向漂移补偿法”抑制光束漂移，使角漂误差达到10^-6rad量级。实验结果表明，本方案的测量精度完全满足IT6的加工要求。     

基于激光三角法原理的轮对几何参数自动检测系统

介绍了一种基于激光三角法原理的轮对几何参数在线自动检测系统。运用CCD摄像机、线激光光源、数字图像采集与处理技术,研制出了一种列车轮对外形几何尺寸高速在线检测系统。经过在上海轨道交通1号线上的实际运用,验证了本系统的可行性与可靠性,实现了对列车轮对直径、轮缘高度、宽度、轮缘角等重要几何参数的测量。     

科技成果

大型工件外径测量系统该测量系统采用激光瞄准和激光测距技术，装有角隅棱镜的磁性定位和轻型导轨，实现了高精度大直径直接测量，同时使仪器轻便操作，能够在加工现场或加工机床上进行在位测量。关键技术包括：使用了体积小、重量轻的半导体激光长距离高精度准直系统，准直激光束光斑圆整，有效抑制了激光的漂移；轻型导轨不直线度误差实时测量与补偿，探测器位于一定距离，可同时探测五角棱镜平移和转动两项误差，实现了导轨误差的自动补偿；激光自准直瞄准被测工件直径；装备角隅棱镜和平面反射镜的磁性定位块，具有在不连续圆周表面上定…     

大直径轴盘类工件直径测量的研究

大直径轴盘类工件直径的测量具有误差大、动力设备占用时间长、不宜用在生产现场测量等缺点。所以研制一种测量精度能够满足工艺要求,结构简单、价格低廉、适用于生产现场,能够实现在线测量的大直径轴盘类工件直径测量装置确属当务之急。常用的大直径轴盘类工件直径测量弓高弦长法虽测量精度高、重复性好,但必须在工件处于静止状态下才能进行测量,不能实现在线测量。如果把工件的直径通过步进电动机驱动齿条转换为光栅的长度,通过光栅长度的测量即可实现大直径轴盘类工件直径在线测量,并大幅提高测量精度。     

T7220A立式精镗床动态特性的研究

用微机版本ＡＭＴＰＯＳ大型有限元分析软件包对Ｔ７２２０Ａ立式精镗床进行了动态分析，与试验数据进行对比，找出了整机的主要薄弱环节。最后，拟定了三种修改方案，最终得出了最佳改进方案，从而提高了机床的动态性能。     

荧光分析仪器及市场分析

对荧光分析仪器的发展历史作了简介。对荧光分析仪器的应用、开发情况和市场特点作了分析。简单讨论了目前国内外荧光分析仪器及技术的现状和发展趋势。     

滚筒式干燥机筒体应力特性分析

滚筒式干燥机的筒体结构特性对于燥过程会产生很大的影响,利用有限元对筒体进行静态应力和模态分析以及筒体的作用载荷研究,得出了正常工作状态和启动状态时筒体、螺栓孔和人孔的应力分布及干燥机筒体的各阶振型,为提高滚筒式干燥机的效率和筒体结构的设计、制造提供了理论依据.     

五坐标龙门加工中心动特性分析与振动控制

通过对机床整机有限元模型的动力学分析。找出对整机动态性能影响最大的主振型，并以这些振型的模态参数进行抑制振动的调谐阻尼器的设计。通过分析可以看出，在原结构模型上安装该调谐阻尼器后。整机的动态性能得到了进一步的提高。     

基于数值分析法的高速凸轮机构动态研究

针对凸轮端从动件运动规律不能用解析函数式表示或者表达式比较复杂时,导致工作端的激振函数只能用离散的数值表示的情况,研究凸轮机构动态分析问题。建立数学模型及动力学方程,采用数值分析法对高速凸轮机构的输入、输出的动态响应及误差进行研究,运用MATLAB软件调用数值微分函数对高速凸轮从动端及工作端的位移、速度、加速度及两者间的误差进行分析。证实了数值分析法在研究高速凸轮机构动态分析方面具有一定的优越性。同时该研究也为高速凸轮机构动态优化设计提供新的理论依据。     

轻型空间CCD相机镜筒的动力学分析

CAE技术在空间相机光机结构设计中发挥着不可替代的作用,用有限元分析法对空间CCD相机的镜筒进行了模态分析和加速度下非线性模态分析,分析结果表明可以用静态下的模态分析代替非线性下的模态分析模拟实际情况。最后通过正弦响应分析,验证了该结构有很好的刚度,能够保证相机的稳定性和可靠性。     

About Joint Deformations of Asperities and the Destruction of Rough Surfaces During Friction

The mechanics of the deformations and the destruction of the asperities of rough surfaces has been considered, taking into account the mutual influence of the elastic constants of the materials participating in the friction couple.

The case when the destruction is taking place inside of the contact layer is assumed to have the highest probability. The tight bear of the peaks of one body against the valleys of the other and the adhesion phenomena are leading to a mutual deformation of the prevailing number of asperities of both surfaces. This allows one to consider the contact layer as a composite body consisting of two solid phases and voids.

It has been shown that such an approach does not exclude the possibility of shearing off only the soft material of the couple.

For the asperities subject to bending deformations, the mutual influence of the elastic constants is conditioned by the mutual angle of rotation of the cross sections.

In this case consideration of the tangential stresses in the destruction of the short bars (asperities) is essential.     

A New On-Line Visual Ferrograph

An on-line visual ferrograph (OLVF) characterized by direct reading and on-line analysis was developed based on magnetic deposition and image analysis. A digital sensor was integrated with a CMOS image sensor to obtain images of deposited wear debris under illumination conditions. An electromagnetic instrument was designed to deposit the wear debris flowing through an oil flow channel. The oil flow channel, fixed on the electromagnet, was arranged parallel to the magnetic flux in the air gap between two electromagnet poles. The deposition effect on wear debris was analyzed theoretically. The result shows that the wear debris in different sizes can be deposited in the same zone by controlling the oil flow rate and magnet field intensity. Corresponding application software for image sampling and processing was developed. An index of relative wear debris concentration, IPCA (Index of Particle Coverage Area), is given as an output in addition to wear debris images. Finally, two kinds of experiments were specified to assess the effect and validity of the OLVF. The results show that the OLVF has effective deposition and identification for both relatively large and small wear debris with rational control parameters. The validity examinations with the commercial particle quantifier (PQ) and direct reading ferrograph (DR) show that the OLVF has an approaching trend to the reference instruments in both heavily and lightly contaminated oil.     

综合监测方法在液压泵失效分析中的应用

随着机械设备的复杂程度越来越高，其故障产生的复杂性也日益增加，采用单一的监测手段已经不能监测或分析设备的性能，这就要求必须采用多种手段相结合的方法，对设备进行监测。本文采用综合监测方法对某公司在用液压泵失效原因进行了分析，找到了主要责任方，为该公司与供应商的协调提供了充分的证据。     

平面机构运动误差分析的序状态变量法及其自动生成

以有序单开链为基本结构单元，以单开链约束与机械结构网络约束为基础，提出了机构运动误差分析的序状态变量法。其数学模型与平面机构结构学、运动学及动力学模型相协调，使误差方程含未知变量数目最少，且便于计算机自动生成和误差综合建模，还编制了相应的通用软件ＫＥＡＰＬ。给出了二环、三环机构的典型算例。