基于面结构光投影法的刀具轮廓尺寸非接触测量技术研究

针对刀具的几何形状和轮廓尺寸对刀具的使用寿命和产品的加工质量有直接影响,提出采用面结构光投影法对刀具轮廓尺寸进行非接触测量,该方法不仅可以准确获得刀具轮廓的深度信息,同时能直观反映出刀具表面本身有无缺陷。文中开展了面结构光投影法的测量原理、测量系统的数学模型以及刀具点云拼接方法的研究,给出了刀具转台坐标系与摄像机成像坐标系间的转换关系。以通用的麻花钻头为例进行实际测量,实验结果表明:该方法可以很好地获取钻头的几何形状及轮廓尺寸,其测量误差在0.07 mm左右,可行性较高。     

双面T形焊件中单侧投影重合缺陷的自动判别方法

为了实现双面T形焊件中单侧投影重合缺陷空间位置数据的自动提取,在原有自动判别准则的基础上提出了单侧投影重合缺陷的自动判别方法. 该方法首先对焊件左转或右转射线检测图像进行逐行搜索,通过采用缺陷中心点距图像上端距离相同的方法找出单侧投影重合的缺陷,然后通过对比单侧投影重合缺陷的左右投影距离,判别重合缺陷在焊件内部的深度位置,从而将重合缺陷区分出来. 采用提出的方法对实际焊件中的单侧投影重合缺陷进行了自动判别,试验结果表明提出的方法是可行的.     

并行计算在数控加工编程中的应用研究

提出了基于消息传递的刀位轨迹新的计算方法。该方法首先将串行计算任务合理地划分成若干并行子任务，然后动态地分配到各处理机上，能充分利用网络中空闲的计算资源，提高计算速度。分别应用于投影法和自适应投影法编程，试验结果表明该方法具有令人满意的并行加速比。     

投影法在线检测热轧无缝钢管外径的研究

介绍了以卤钨灯为光源，ＣＣＤ为转换器件，采用投影法在线检测热轧无缝钢管外径的仪器原理及光机结构设计与检测精度之间的关系。     

工程制图中形体尺寸标注完整性的分析

分析形体表面投影特性与图形元素之间的关系,提出了一种“空间元素投影特征识别法“,并从线面分析法角度论证了此法的可行性.     

航空导管扩口成形快速模拟研究

针对增量法模拟导管扩口成形计算时间长和前处理操作相对繁琐的问题,基于一步成形法自主开发导管扩口成形快速模拟程序.该程序采用三角形单元划分管坯网格,提出法向投影法将管坯节点投影至预设的模面网格上获得扩口导管初始解,并通过网格光顺算法提高初始解精度.经塑性全量理论的迭代方法获取了扩口导管尺寸,并快速计算出了管件的厚度和应变...     

基于有限元逆向法和正向法的板料成形过程中合理毛坯形状的确定

合理的毛坯形状可以提高板料成形质量,降低成本.有限元逆向法确定简单形状零件的毛坯具有很高的可靠性,但不适合于单独用来确定带有拉深筋及切边余量大的覆盖件拉深成形板料毛坯.本文采用有限元逆向法和正向法结合的方法,确定覆盖件零件的成形毛坯,并用物理实验验证了其合理性.     

基于虚拟网格的框肋类零件展开方法研究

以基于法向量展开的射线法为基础,针对框肋类零件中的扣边板件和带缺口板件展开过程中所遇到的问题,采用借鉴前截切网格单元法向量的方法,并加入虚拟网格,得到了此类零件的合理毛坯形状.通过测试计算,改进后的算法快速高效,得到的零件毛坯形状合理准确.为进一步优化提供了良好的初始值.     

便携式刚度测试仪结构优化设计

研制出可广泛应用于实际生产现场的汽车覆盖件便携式刚度测试仪,实现了对汽车覆盖件刚度的生产现场实时检测,填补了国内此项空白.通过数值模拟方法对机架结构进行了优化设计,与原设计相比,优化后的机架强度获得提高.刚度测试仪可以针对各类曲面形状覆盖件上的任意点做三维空间任意调整,以完成对被测点施加法向载荷,从而准确测出被测点刚度.     

基于投影法的挤压铸造充型过程数值模拟

采用投影法进行速度场和压力场的计算,根据挤压铸造的特点,考虑冲头的运动,建立基于有限差分法的流动场数值模拟程序,从而实现了对挤压铸造充型过程的数值模拟。为验证程序的正确性,对纯铝件挤压铸造充型过程进行了模拟计算,计算结果与试验结果相符合。     

基于产品件展开后毛坯网格的边界外延方法

产品件用一步逆成形初始场预示方法展开得到的坯料形状,没有考虑成形过程中除零件本身以外所需要的板料面积,因此,需要对展开后的坯料网格再进行一定尺寸的延展,才能保证得到最终坯料尺寸的正确性。文章提出了一种将离散数据连续化后,利用非均匀有理B样条(NURBS)的几何性能完成延展再离散成网格数据的方法,能够很好地预示出满足冲压需要的最终坯料形状。这种方法具有计算效率高、优化效果好等优点。     

板料成形模拟坯料网格尺寸的控制

建立方盒拉深件有限元模型,用不同的坯料板厚、网格尺寸进行成形模拟计算,讨论了坯料网格尺寸对计算精度的影响;提出了合适的坯料网格尺寸的确定原则及其定量标准.     

曲面零件带槛拉深的力学分析

给出了曲面零件带槛拉深时的阻力计算方法，并以此为基础，推导了槛的成形力、最小压边力公式。为了保证压槛时不起外皱并使毛坯完全包槛，初始毛坯的几何参数还应满足一定的限制条件。     

复杂汽车零件多工位级进模全工序数值模拟

以某复杂汽车零件为研究对象,分别采用有限元逆算法的一步法和多步法对零件进行展开获取初始板料轮廓线,运用Autoform软件对零件的冲压成形过程进行全工序数值模拟。通过数值模拟,预测了产品成形过程中可能出现的开裂、起皱、回弹等缺陷,并对成形方案进行了修正;针对模拟结果反映的轮廓线误差问题,采用试错法对零件的修边线进行优化。确定了该汽车零件的最终成形工艺方案,并通过实际冲压结果验证了该冲压工艺方案的可行性。     

订书机书钉槽冲模设计

根据零件的形状和生产要求,分析了书钉槽的成形工艺,制定了模具设计方案,论述了制造订书机零件书钉槽的多工位级进模设计的全过程,着重介绍了毛坯长度、排样图、各种力和压力中心等工艺计算以及模具结构的设计。模具保证了一次送料就能生产出产品,提高了生产效率,降低了产品成本。     

基于机械手的复杂锻件毛坯自适应装夹技术的研究与应用

针对复杂锻件毛坯一致性差的现象,采用传统手工划线+普通设备加工和三维扫描+五轴数控设备加工2种毛坯加工工艺,前者误差大、效率低,后者投入大,且只适用铣削等系列突出问题,提出一种基于机械手的复杂锻件毛坯自适应装夹技术,利用机械手抓住毛坯,通过扫描或拍照等方式对当前毛坯进行轮廓感知,形成毛坯外形实际数模,并使它与毛坯理论数模进行最佳匹配,从而得出当前毛坯沿工件坐标系所需的调整量,实现毛坯自适应定位。机械手沿调整好的姿态平移至浇铸容器中,向该容器注入液态低熔点合金,直至冷却凝固,实现自适应夹紧。经应用验证,所提复杂锻件毛坯自适应装夹技术适应于车削和铣削加工,质量稳定可靠,满足实际生产需求,具有较强的工程应用价值。     

非对称盒形工件拉深毛坯与成形设计

非对称盒形工件的成形一直是冲压成形工艺难点,其毛坯形状和尺寸直接影响工件成形。根据非对称盒形工件成形时受力分布,合理确定了毛坯形状,简化非对称盒形工件冲压工艺,优化了非对称盒形一次成形模具结构。     

基于有限元法的钣金零件展开及排样设计

合理正确地确定毛坯形状,能改善冲压件的冲压质量,提高成品率和材料利用率.主要介绍了基于有限元的钣金零件展开排样系统及设计流程,通过某零件的展开算例验证了这种方法是一种计算精度高,时间短的有效设计工具.     

基于数值模拟的接水盘冲压成形工艺分析与设计

分析了冰箱接水盘的形状和结构特点 ,设计了零件的冲压成形工艺 ,运用板料成形有限元软件对其中的拉伸和翻边工艺进行数值模拟 ,得到成形过程中工件各部位的厚度分布和成形极限图 ,分析了在不同工艺条件下可能产生的缺陷及其原因 ,并确定其初始毛坯和中间毛坯的合理形状 ,有效地保证了成形工艺的可靠性     

Blank design for deep drawn parts using parametric NURBS surfaces

Deep drawing is a forming process controlled by a number of parameters. The initial blank shape is one of the most important process parameter that has a direct impact on the quality of the finished part. This paper describes a new method to determine the optimal blank shape for a formed part using the deformation behaviour predicted by finite element simulations and salient features of NURBS surfaces. The proposed optimization method involves an initial blank shape, which is iteratively trimmed according to the deep drawing simulations results, to achieve the final optimal blank shape. The deep drawing simulations were carried out using DD3IMP, an implicit in-house finite element code. Parametric NURBS surfaces are used to optimize the initial blank shape based on the deformation behaviour predicted by numerical simulation. The proposed method can determine the optimal blank shape for any part within a few iterations.