五轴联动车铣复合加工中心误差补偿技术的研究

针对五轴联动车铣复合加工中心制造、装配和运动过程产生的几何误差问题,文章以多体系统运动学理论为基础,根据车铣中心的复杂结构特点,分别建立了车铣中心的铣削模式和车削模式下的运动误差模型,并给出了精密数控指令的求解方法和进行了误差补偿仿真试验。实验结果表明:采用多体系统运动学理论建立车铣复合加工中心的几何运动误差模型是正确性;迭代法求解的精密数控指令准确、快捷;软件误差补偿投入少、效果明显。     

基于图像处理技术的药柱内壁表面无损检测系统的设计与研发

设计了一套无损检测系统,包括硬件机械结构部分,基于Visual studio硬件顺序控制系统的电气控制部分和基于Visual C++6.0图像处理软件部分。提出了一种药柱内壁表面图像提取与测量的算法,包括在灰度处理阶段提出了标定反求降质函数法,在图像增强阶段提出了一种改进的快速并行中值滤波法,缩短了处理时间。后又进行了图像分割、细化等步骤。最后基于遍历法测量了图像裂纹的长度。解决了目前药柱内壁表面检测装备自动化水平低,裂纹识别能力差的问题,并且本套装备已经成功的应用在了航天某院的固体燃料药柱内壁表面的裂纹检测作业中,取得了良好的效果。     

基于数控磨床FMECA与模糊TOPSIS的FMEA方法研究

根据收集的故障数据分别对数控磨床的进给系统进行基于故障模式影响及危害性分析（FMECA）和模糊逼近理想排序法（TOPSIS）的FMEA方法研究。利用FMECA方法对系统进行了故障模式分析、故障原因分析和危害度分析;根据故障模式对系统的危害度,对故障模式进行风险排序。采用基于模糊TOPSIS的FMEA方法,对故障模式进行模糊语言评价,根据引入的三角模糊数进行量化,构建模糊决策矩阵并且规范化处理;基于熵权法确定3个风险因子的权重并构建加权规范化模糊决策矩阵。采用TOPSIS计算出各故障模式的相对贴近度并进行风险排序。结果表明：2种方法的实验结果相互验证了其可行性,基于模糊TOPSIS的FMEA方法更准确、实用。     

通过几何误差分区来提高数控机床加工精度的研究

将传统点误差补偿的方法与误差分区补偿方法进行对比,在对比中发现通过误差分区修改数控指令的方法可以显著提高机床的加工精度.     

碳纤维复合材料激光加工成本优化

碳纤维复合材料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)具有高强轻质的优点,广泛应用于航空航天、汽车等行业.其传统的机械加工方式存在成本高、效率低及加工质量差等问题.激光加工通过对不同工艺参数的适当控制,可以实现微型化、超精密的切割.目前国内外学者在激光加工质量方面已取得较多成果,但缺少对加工成本的研究.分析了激光加工的成本构成,建立了激光加工工艺参数与加工成本的数学模型.并将该模型与已建立的激光加工热影响区宽度预测模型相结合,作为目标函数,采用NSGA-Ⅱ算法对工艺参数进行优化.获得了Pareto前沿面和Pareto最优解,可根据加工成本预算或所需要的热影响区宽度进行参数选择,完成对激光加工成本及加工质量的可控研究,对激光加工碳纤维复合材料的实际工程应用具有一定的参考价值.     

单程调频连续波测距系统的研究

数控机床鲁棒性控制问题一直制约着数控机床的发展,鲁棒性问题严重影响着数控机床的加工精度,为了解决该难题,文章设计了一种新型测距方式,这种方式和传统测距形式不同,是一种采用单程调频连续波测距。它是采用发射装置和接收装置分离的,其测距原理是发射装置发射调频连续信号,发射的信号被接收装置直接接收,接收的信号被称为回波信号,回波信号和发射装置发射的本振信号进行差频处理得到差频信号,并对其构建数学模型。这种测距方式可以解决数控机床刀具运行轨迹误差的快速测量问题,促进误差源参数辨识技术的发展,将会解决数控机床加工空间内对刀具的全闭环控制问题,使得数控机床的加工精度再不会受到机床结构变形、热变形、导轨几何误差等因素的影响,使得数控机床的加工精度显著提升。     

数控磨床液压系统可靠性建模与评估

针对数控磨床液压系统故障率高、可靠性低的问题,连续跟踪并采集了液压系统的可靠性数据,利用不同的分布函数建立了液压系统的可靠性模型,提出了不同模型下对可靠性指标进行点估计和区间估计的方法。通过K-S检验、模型优选、评估指标与观测值的对比发现,液压系统的分布模型更适合于伽马分布,液压系统的可靠性指标MTBF为10345 h。所述的建模和评估方法可以用于液压系统的可靠性设计,也可以为数控磨床其他子系统的建模和评估提供参考。     

有限元分析在数控铣床热变形方面的研究

在多种热源的作用下,数控铣床产生热变形,影响工件与刀具间的相对位移,造成加工误差,从而影响零件的加工精度,因此减小热误差对提高机床的加工精度至关重要。控制机床热误差涉及到如何查找敏感点,然而找出机床敏感点是个非常棘手的问题。本文在对数控铣床热边界条件进行分析的基础上,应用有限元分析软件ANSYS,对ZK7640数控铣床进行整机热特性分析,为机床敏感点的查找提供依据,对数控机床热误差进行了定量计算,并通过实验检测验证其正确性。     

一种新型雷达测距结构的研究

数控机床的加工精度一直受到机床结构变形、热变形、导轨几何误差等因素的影响。因此提出了一种新型雷达测距方法即单程雷达测距,这种测距方法不受这些因素的制约。单程雷达测距的原理是发射装置发射调频连续信号,发射的信号被接收装置直接接收,接收的信号被称为回波信号,回波信号和发射装置发射的本振信号进行差频处理得到差频信号,然后得到测量的距离。