典型轴类零件的热变形规律

在机械零件精密加工中,由温度变化而产生的变形量在总变形量中占据很大的比例,为了研究在实际工作时轴类机械零件的热变形规律,以圆筒型零件为例,首先结合热弹性力学推导圆筒在给定温度场中的热变形公式,然后利用ansys软件对相同条件下的圆筒进行仿真计算,由两者的对比结果证明公式的正确性和适用范围。从而得出此公式计算在实际工作中圆筒形零件的热变形是适用的。     

形状因素对精密技术中零件热变形的影响

温度变化会引起机械零件几何尺寸的变化,传统热变形量计算公式是近似和线性的,在精度要求较低时适用,在高精度领域具有很大的局限性.经过多年的研究发现,温度变化时,零件任一尺寸的热变形不遵循传统的线性公式,而与零件形体其他几何尺寸有关,可表示为其他几何尺寸的非线性函数.利用晶体材料线膨胀系数与体积膨胀系数之间的关系,利用该关系建立圆柱轴类零件和孔型零件在稳态均匀温度场中的受热变形的数学模型,模型考虑形状因素对轴类零件和孔型零件热变形的影响.利用测量精度为?m热变形测量装置对不同圆柱轴类零件和孔型零件进行测量,试验结果显示,考虑形状因素的计算结果比传统公式计算结果更加接近试验值.     

基于序列局部图像的尺寸高精度测量方法

为实现大尺寸机械零件的高精度视觉测量,研究基于序列局部图像的视觉测量方法。首先分析机械零件图像边缘的过渡分布特征,提出边缘像素补偿法,消除实际边缘不能精确定位对测量精度的影响。然后以直线边缘距离测量为原型,提出基于序列局部图像尺寸特征的测量方法：对零件进行微小区域成像,生成在空间上连续的序列局部图像;应用相关系数法和双线性插值法获得相邻序列图像的亚像素级尺寸特征线,从而得到各局部图像的尺寸特征;对这些尺寸进行求和与补偿,得到零件的总体尺寸。实验表明,对常规尺寸零件的单幅图像运用边缘像素补偿法,相对测量误差在0.008%以内;对大尺寸零件应用序列图像测量法,相对测量误差在0.01%以内,具有误差积累小的优点,可用于机械零件的精密自动化测量。     

基于特征点的机械零件轮廓数据分段与拟合

四川德阳作为中国重大技术装备制造业基地,所加工的零件复杂,要用到反求技术获取零件轮廓。以机械零件为对象提出的基于特征点的机械零件轮廓数据分段与拟合技术,解决了反求技术中零件轮廓提取的关键技术环节,为企业和研究所的人员提供一个经济高效的机械零件反求后的数据处理技术,从而为构建机械零件反求技术的软件平台提供关键技术支撑,实现对产品的快速设计和制造,节约成本,缩短产品的设计周期,从而提高产品的竞争力。     

机械零件设计及加工工艺分析

本文以机械零件为研究视角,分析其设计要领、加工精度质控方法。在分析机械零件设计有效性时,确定了其设计功能性、成本控制、模块独立等设计原则,尝试从结构材料、毛坯成型两个设计干扰条件入手,加强机械零件稳定性、安全性设计效果。在分析机械零件加工精度控制工作时,获取了零件加工的全面性、严密性特点,分别从加工程序、温度条件两个制约因素为切入点,尝试提升零件加工精度。     

机械加工定位基准的探讨

在用专用夹具加工机械零件时,经常遇到粗基准的选择问题,而多数中小企业的夹具设计人员往往只从六点定位原则考虑,对粗基准的选择时,较少考虑零件毛坯的实际成形方式。现以我公司生产的一零件为例,对零件机械加工定位基准进行进一步的探讨。     

大尺寸机械零件的机器视觉高精度测量方法

为实现大尺寸机械零件的高精度视觉测量,研究了基于序列局部图像尺寸特征的测量方法,提出了基于纹理特征的序列局部图像校准技术以解决测量过程中相面旋转引起的局部图像尺寸方向变动问题;提出了图像边缘补偿测量技术以消除实际边缘不能精确定位而对测量精度的影响;论述了基于序列局部图像尺寸特征测量方法的算法实现过程。实验表明,对大尺寸零件应用序列图像测量法进行测量,其相对测量误差在0.012%以内,基本满足机械零件二维尺寸精密自动化测量要求。     

大尺寸机械零件的机器视觉高精度测量方法

为实现大尺寸机械零件的高精度视觉测量,研究了基于序列局部图像尺寸特征的测量方法,提出了基于纹理特征的序列局部图像校准技术以解决测量过程中相面旋转引起的局部图像尺寸方向变动问题;提出了图像边缘补偿测量技术以消除实际边缘不能精确定位而对测量精度的影响;论述了基于序列局部图像尺寸特征测量方法的算法实现过程。实验表明,对大尺寸零件应用序列图像测量法进行测量,其相对测量误差在0.012%以内,基本满足机械零件二维尺寸精密自动化测量要求。     

基于广义延拓逼近法的典型机械零件曲面轮廓设计

对于高精度机械零件的非圆曲面轮廓,一般采用线性插值法和拟合法进行设计,但都普遍存在设计精度不高等缺陷;为此我们采用一种新的广义延拓逼近法,利用典型零件的离散测量点进行数据逼近处理,构造出机械零件非圆曲面的广义延拓逼近模型,从而实现高精度机械零件的曲面轮廓设计。我们以某平面凸轮为例,分别运用线性插值法和分片拟合法对凸轮零件非圆曲面的测量数据进行逼近计算。设计结果对比表明,在3种逼近方法中,采用广义延拓逼近法数学模型处理典型机械零件非圆曲面的离散数据时,在取值间距相同的情况下,广义延拓逼近法具有更高的设计精度。     

机械零件加工中假废品现象分析

机械零件加工过程中,因工艺基准或测量基准与设计基准不重合,会出现假废品现象,通过对其产生原因的分析,提出假废品的鉴别方法及防止措施。采用此鉴别方法及防止措施,可以有效防止机械零件加工过程中报废实际合格的零件。     

利用等离子弧熔覆的薄壁件快速成型工艺研究

介绍一种基于等离子弧熔覆的直接金属快速成型工艺。研究了薄壁件成型时成型轨迹截面形状对成型质量的影响、尾缩控制、成型温度控制,以及力学性能等关键工艺问题。研究结果表明,扁平截面的成型轨迹有利于保证成型质量;采用末端减速法可以有效地避免薄壁件的尾缩现象;采用减小热输入与直接水冷相结合的成型方式,能够避免成型时液态金属的过度流淌等缺陷;薄壁件的抗拉强度和延伸率与填充金属丝相当,水平方向的性能优于垂直方向。     

利用激光局部硬化效应提高2B06铝合金板材拉深成形性研究

针对2B06铝合金复杂零件成形困难问题,提出了利用激光热处理局部硬化提高板材成形性的思路。在通过激光热处理试验研究了铝合金板的激光硬化效应的基础上,采用数值模拟计算了铝合金板激光热处理过程中激光光斑路径和其周边热影响区域的峰值温度场,并通过实际测温验证了其准确性。提出并构建了耦合性能梯度的差性坯料模型,对激光局部硬化的杯形件拉深成形性进行了模拟和试验研究。结果表明,激光扫描方式可以形成稳定的梯度温度场并对周边非加热区影响较小,且可以通过多道次扫描方式设计不同宽度范围的大梯度差性板材坯料。力学性能试验表明激光热处理可以有效地提高铝合金的局部加工硬化能力,这种效应可以有效抑制杯形件拉深时圆角大变形区的减薄,从而提升了板材的拉深性能。在上述基础上,将激光局部热处理用于2B06铝合金航空复杂口框零件的成形,通过设计激光处理路径和参数,获得合理的局部硬化区域,可有效地避免在加强筋处出现过度减薄导致的破裂,大大提高复杂零件的成形性。     

机械式温湿度表不确定度评定

由于机械式温湿度表测量误差不可避免,其测量不确定度的评定是计量检定工作的重要内容。为确保测量数据的准确可靠,文章依据JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》的要求,介绍了机械式温湿度表测量结果不确定度评定的一般方法和详细步骤。以精密露点仪、LF-300X温湿度检定箱和自校式铂电阻数字测温仪为标准器,以WS-1型机械式温湿度表为被检表,通过实例具体说明评定方法,并给出具体的扩展不确定度评定值。     

基于机器视觉的齿轮图像拼接方法研究

基于机器视觉的测量技术现在已经相当成熟,但目前使用机器视觉进行工业零件测量的多为小尺寸零件,对于超出工业相机有效物距的零件的测量较少.应用图像拼接方法,将拍摄到的单个齿轮的多个图像拼接成一个完整的齿轮图像,以便后续进行齿轮的测量.在图像拼接过程中,将SURF特征点检测与FREAK特征描述子相结合,节省了特征匹配的时间,...     

三电极法电阻率二维分布测量技术及其应用

本文介绍了三电极保护法半绝缘砷化镓材料电阻率二维分布自动测量系统,在实际应用中,温度波动、异常数据对测量结果产生严重影响,为此我们提出了一些措施。文中给出了一些样品测量结果的统计数据(相对标准偏差,平均值)和等值图,并对这些结果进行讨论。     

一种基于不同光谱反射比的光纤温度传感器

介绍一种基于多层介质膜干涉滤光片的不同光谱反射比随温度变化的光纤温度传感器,系统采用两个不同波长的反射光功率的比值作为传顺的输出信号,以消除光源功率波动对测量结果的影响。实验结果表明,该测量方法是完全可行的。     

金属颗粒冷态高速微喷射增材制造工艺研究

针对金属零件三维自由直接成形工艺中普遍存在的高能耗、高热残余应力等问题,提出了金属颗粒冷态高速微喷射增材制造新工艺。以常温下的高压氮气作为加速气流,利用微喷枪将微米级的金属粒子加速至其临界速度以上形成沉积。针对高速微喷射增材制造平台搭建、具有高加速性能与高分辨率的微喷枪设计展开了研究,并在此基础上,进行了单点成形与单线成形的试验研究,通过最小特征尺寸的大小与稳定度分析新工艺成形精度与成形质量,通过微观结构与显微硬度分析新工艺成形件的基本力学性能。试验结果表明:在一定范围内,通过喷射压力的变化可以实现单点成形尺寸的线性可控,通过喷射压力与导轨移动速度可以实现直线成形线宽与层厚的线性可控;试验中的0.9 mm的最窄线宽与低于8%的线宽波动量保证了该工艺一定的加工精度与成形质量;致密的微观组织结构与较高的显微硬度值保证了该工艺成形件良好的力学性能;多层扫描时层与层之间致密结合保证了该工艺逐层累加制造的能力。研究表明,金属颗粒冷态高速微喷射是一种稳定可控,可行的增材制造新工艺。     

渣浆泵双端面机械密封密封环热力耦合分析

针对磷酸厂渣浆泵机械密封因端面变形而导致的使用寿命缩短问题,以渣浆泵背对背型双端面机械密封密封环为研究对象,采用整体法,根据实际工况建立密封环热力耦合三维计算模型,研究密封环温度场分布及端面变形情况,分析不同工况下密封环热力变形对机械密封正常工作的影响.结果表明:密封环最高温度出现在静环内侧,且温度沿径向朝静环外侧逐渐...     

基于LS-SVM的铝电解槽电解温度软测量

针对铝电解槽温度高、腐蚀性强、温度难以直接测量的问题,在分析了铝电解生产工艺和电解温度影响因素的基础上。建立了基于最小二乘支持向量机（LS-SVM）的铝电解槽电解温度的软测量模型。并根据实测数据进行了仿真。仿真结果表明：基于最小二乘支持向量机方法建立的铝电解槽电解温度软测量模型具有精度高、泛化性能好等特点。是一种有效测量铝电解槽电解温度的方法。     

环境因素对推力轴承润滑膜超声检测精度的影响

核主泵推力轴承摩擦副采用的润滑介质黏度较低且轴承工作于高温高压等极端工况下,采用超声技术对润滑膜分布进行精确测量时,要考虑环境因素的影响。建立核主泵推力轴承润滑膜分布的超声检测模型,并在模拟试验台上进行推力润滑状态的实测。在对测试结果的分析中考虑测量时温度和压力等环境因素的影响,分析环境因素对超声检测精度的影响程度。结果表明:在启、停阶段推力轴承处于边界润滑状态,考虑温度和压力影响时润滑膜厚值最大会增大加38.5%;在额定转速下推力轴承处于流体润滑状态,考虑温度和压力影响时润滑膜厚值最大会增大加39.8%。