天然气锻造加热炉温度自动控制系统

天然气锻造加热炉温度自动控制系统测温精度高、控温准确、结构简单、装拆方便、费用低。选用这种控制系统,可以减少频繁开闭阀门的动作,避免锻件毛坯加热中的过烧和过热,保证了锻件质量。这套控制系统由测温和控制两部分组成(图1)。测温部分有电子电位差计8和热电偶     

钛合金异型材在线电加热控制系统研制

钛合金异型材矫直需要在在线加热状态下进行,且对矫直温度的精度和均匀性均有苛刻的要求。针对100 t钛合金异型材张力热矫直机,研制了钛合金异型材在线电加热控制系统。该系统采用两支光纤红外传感器对钛材进行实时两点测温与控制,由工业触摸屏人机界面（HMI）进行矫直温度的设定与实时温度显示及报警,S7-300 PLC控制IGBT加热电源实现钛合金异型材在线电加热,设计了基于模糊PID控制算法,实现了对钛合金异型材温度的精确与快速控制。     

大型锻件尺寸CCD测量的数学模型研究

文献[1]曾提出了一种大锻件尺寸的热态测量方法。该方法可实现大锻件尺寸的远程、在线、非接触测量,从而不仅可改善测量工作条件,而且可大幅度提高测量精度。该系统采用CCD摄像头作为主要传感元件,并需多次测量。文章给出了一种新的处理CCD图像的数学模型,可通过两次测量求解锻件椭圆断面的尺寸。     

轴类锻件直径嵌入式在线测量系统研究

轴类锻件在锻造过程中需要不断地进行锻造尺寸测量,并将结果反馈给控制系统,由控制系统控制压机的实际压下量,从而实现锻件的尺寸控制。设计了一种基于ARM的轴类锻件直径在线测量系统,该系统由激光测距传感器检测锻件上下边缘,位移传感器测量上下边缘之间的距离值,工业相机自动采集上下边缘的图像信息进行尺寸精度修正,最终获得锻件的实际直径尺寸。该系统采用非接触测量方式,测量时间短,无需进行标定,实现了整个测量过程的全自动化。由实验室进行锻件的直径尺寸测量结果表明:该系统的总体测量误差在±1 mm以内。     

基于绿激光器的大型锻件外形尺寸在线测量

提出一种运用一字线绿激光标记的方法来实现大锻件热态尺寸的在线测量,能对大锻件锻造过程的热态坯料和锻件尺寸实现远距离、快速、精确测量,并通过温度补偿使得尺寸精度控制在3 mm。     

铝电解质温度间歇式在线测量

介绍了最新研制成功的一种测温装置。该装置是在线安装测温工作是间歇式的 ,测温动作是自动完成的 ,从而解决了铝电解质温度的测量问题 ,为开发以实现电解槽热平衡为目标的新一代控制软件 ,提供了重要前提条件     

热模锻生产线物料在线智能检测及筛选装置开发

我国锻造行业物料输送系统智能化程度偏低,是造成锻造过程可靠性差、锻件质量不稳定的重要原因之一。为了解决这一问题,扬力集团针对热模锻生产线物料在线检测及筛选装置进行了设计与开发。设计了棒料缺陷检测装置,检测速度可达10～15m/min;研制了坯料重量检测与分选装置,能满足50g～10kg的称重范围要求;开发了始锻温度检测与筛选装置,能剔除加热温度不符合要求的坯料;设计了终锻温度检测系统,实现了每个批次锻件的终锻温度采集记录。实际应用表明,该系统运行良好,能实现预定功能,对保证锻件质量,提高锻压企业的智能化水平有积极意义。     

基于夹丝热电偶法的高速切削温度测量

切削温度与刀具磨损、工件加工表面质量及加工精度密切相关，用红外辐射、超热辐射等非接触式的测温方法只可以实现局部切削温度的间接测量。文章设计一种利用夹丝热电偶实现高速切削过程瞬时切削温度测量的直接接触式计算机辅助测温系统，该系统利用PCI-1200卡采集热电偶测温装置传输的数据，通过Labview软件分析处理，具有显示温度波形曲线、标定热电偶曲线能力。最后通过高速切削淬硬钢试验测量了刀具／工件界面的瞬时温度，定性分析了切削速度、刀具磨损、加工参数对切削温度影响的变化规律。     

基于CCD的高炉火焰温度测量系统的设计

为克服传统测温方法的缺陷,提高温度测量的精度及操作的便捷性,设计了基于CCD的非接触式测温系统。采用比色测温的方法,并利用Nios Ⅱ设计CCD传感器控制和数据处理电路,提高测量设备便携性和测量结果的准确性。通过与多点接触式精确测温的测量结果对比,此测温系统具有很高的测量精度,能在不破坏温度场的条件下实现精确测量,最终的测量误差为5%。     

热装板坯入炉前红外测温技术及通讯软件开发

介绍了一种用于热装板坯入炉前实时温度测量的红外扫描测温技术,包括其系统组成、技术特点、分析软件和通讯软件,该系统测量精度达±2℃,扫描速率≥36Hz。     

基于结构光扫描的轴类锻件轴线快速提取

在基于结构光的在线测量系统中,采集到的点云数据反映了工件关键参数信息。结合轴类零件的特征,重点介绍了一种通过椭圆最小二乘拟合来提取轴线的方法,这也是后续三维重构与参数计算的基础。     

弯管弯道角度测量方法的优化

为了提高弯道角度的测量精度和加工精度,在王晓初等设计的弯管弯道在线角度测量装置的测量方法的基础上做了进一步研究与优化,提出了一种新的测量方法,该方法是将两台弯管弯道在线角度测量装置组成一个测量系统对弯管弯道的角度进行测量。结果表明:该方法消除了管子安装在弯管机床上所带来的误差对弯管弯道角度测量的影响,提高了测量精度和加工精度。     

典型几何特征零件在线测量系统的研究与开发

基于华中8型数控系统,通过G代码宏程序及二次开发手段实现典型几何特征零件的在线测量。规划在线测量系统的架构,搭建数控机床在线测量系统的软件和硬件结构;实现测量系统与数控系统的连接;采用基于STM32的开关量高速数据采集I/O模块,得到精确的测头触发时刻坐标轴的位置;针对在线测量系统的误差,对重复精度进行实验分析,找出在x、y和z方向上进行测量时保证测量精度和效率的最优的测量速度;对测量路径进行规划并开发相关宏程序;实现基本的位置测量功能、刀具偏置的补偿和工件坐标系的自动修正。研究结论为复杂零件的测量以及在此基础上能够更高精度更高效率地在线测量奠定了基础。     

高温轴类大锻件的图像分割算法研究

采用非接触CCD图像测量技术对高温大锻件进行测量时,需要从采集的图像中分割出大锻件目标图像。对高温物体成像特性进行了研究,并对高温锻件的辐射出射度与成像灰度的关系进行了讨论;采用线扫描方法,获得了850～1000℃高温锻件倒棱滚圆过程中图像的RGB基色分布规律,发现了背景和锻件目标区域红色灰度均值和蓝色灰度均值的相关性。在此基础上,提出了一种基于动态相对阈值和动态绝对阈值的图像分割算法。实验表明,此方法能对图像中的锻件目标实现精确的分割。     

基于SKIP宏程序编程CNC无线测头在线智能检测系统设计

针对数控铣削加工精密零件尺寸精度测量时,因离线测量易产生测量误差、效率低、成本高等问题,通过赋值相关检测路径及补偿的参数,编写零件在线检测及误差补偿宏程序,开发了基于三菱M70数控系统跳过指令SKIP在线检测与误差补偿宏程序控制系统。应用结果表明：该系统在线检测重复定位精度能达到0.001~0.003 mm,能适用于精密零件数控铣削加工,具有一定的推广使用价值。     

铝合金精密锻件图像测量的方法

基于数字图像处理技术,开发了铝合金精密锻件尺寸测量装置,采用低角度双侧LED照明,有效避免锻件表面反光造成的图像边缘模糊。通过3×3中值滤波、固定阈值分割、8邻域边界跟踪算法,提取锻件内、外圆的边缘轮廓,采用最小二乘圆拟合算法进行尺寸参数计算。试验表明,外圆直径、内圆直径、壁厚差、圆度误差的图像测量值,较人工测量值的最大误差分别为0.05mm、0.09mm、0.07mm、0.07mm,基本满足锻件检测要求。     

Application of numerical simulation for wear analysis of warm forging die

Warm forging process has better forming precision than hot forging process and has better formability than cold forging. But warm forging die sustains higher temperature and working pressure, the die wear is faster than those of hot forging and cold forging. The purpose of this research is to combine the experimental techniques, wear model and numerical simulation method to predict the wear of warm forging die. The non-isothermal ring compression test was adopted to estimate the friction coefficient in different temperatures and the on-line temperature recording system was setup to correct the heat transfer coefficient of the interface. The wear coefficients in different temperatures were acquired from high temperature wear experiment. Finally, the Archard wear theory and DEFORM, a FEM code, were used to analyze the warm forging of automotive transmission outer-race and predict the die wear condition.     

基于虚拟仪器的高速主轴温升检测系统开发

针对影响高速主轴性能的热态特性问题,通过红外温度传感器对高速主轴锥孔温度进行测量,采取虚拟仪器与智能仪器相结合的方法,构建温度测量系统。通过现场试验,完成对测试系统的调试,实现高速主轴温度的在线监控。     

工艺参数对TC4合金航空发动机叶片精锻残余应力的影响

为获悉叶片精锻残余应力的分布情况,利用Simufact. Forming软件对TC4合金航空发动机叶片精锻过程进行了数值模拟研究。通过X射线衍射技术对叶片实体表层残余应力进行了测量,并与数值模拟结果进行对比,验证了有限元模型的合理性。通过设计正交试验优化了叶片精锻工艺,最终得到了最优工艺参数组合及不同工艺参数对叶片精锻残余应力的影响趋势。研究结果表明:航空发动机精锻叶片的残余应力主要集中在表层,当工艺性较差时,叶片前缘头、后缘头附近的高残余应力区域范围较大,开裂的风险系数较高;模具温度对叶片精锻残余应力的影响最大,上模速度、坯料温度、摩擦因子对其影响依次减小;在上模速度为40 mm·s-1、坯料温度为960℃、模具温度为300℃、摩擦因子为0. 1的情况下,可以得到较小的叶片精锻残余应力。