考虑刀杆柔性的球头铣刀切削力模型的研究

建立了球头铣刀切削力模型，并基于刀具弹性变形模型及刀具避让的切屑厚度数学表达式，建立了切屑厚度与刀具变形量、刀具切削参数之间的数学关系，并提出了切削力收敛算法。最后，通过切削实验对切削力模型进行了验证。     

碳纤维复合材料超声振动辅助RTM工艺的浸润特性

研究了织物类型、纤维体积分数和超声振动对树脂在碳纤维织物中流动特性的影响规律,设计了超声振动辅助RTM工艺过程中单向渗透率测量装置,开展了16组渗透率测试实验,并结合COMSOL软件仿真分析了织物中的树脂流动特性。研究表明,在相同纤维体积分数水平下,斜纹编织物的纤维束间隙通道比平纹织物的更宽,2/2斜纹编织织物渗透率比平纹织物提高了约21.5%。纤维体积分数与织物渗透率呈负相关,其函数关系与半经验公式Kozeny-Carman(KC)方程吻合较好。树脂流动过程中加入超声振动,其超声空化效应、加速度效应和微射流效应作用于纤维丝束表面,提高了织物渗透率约58.2%。有限元仿真模拟了椭圆形和近矩形纤维束截面设计的织物模型的流动过程,结果发现近矩形纤维束截面高流速区域范围更广,流体向纤维布夹层浸渍的速度分量更大。超声作用于织物纤维可能带动纤维丝束蠕动,使纤维束截面趋于近矩形状,从而提高了树脂对纤维织物的浸润性。上述研究结果对优化碳纤维复合材料成型工艺和成型性能具有一定的指导意义。      

预弯曲变形对CP800复相钢力学性能的影响

对CP800复相钢进行冲压成型,制备预弯曲试样,并利用EBSD、X射线残余应力分析仪、拉伸试验机、DIC技术等研究预弯曲变形对钢的微观组织、残余应力和力学性能的影响.结果表明:预弯曲后残余应力分布情况呈现为拉-压-拉-压交替分布,即内表面(压缩层)呈现拉应力而外表面(拉伸层)呈现压应力,这种特殊分布情况会导致预弯曲后材料的屈服应力降低16％.同时,由于冷变形导致的材料硬化和位错强化效果,预弯曲后材料伸长率降低25％而抗拉强度增大24％.此外,预弯曲后内表面由于存在拉伸残余应力而导致更大的塑性应变和损伤,并早于外表面发生断裂.     

超声振动对快速固化环氧树脂体系固化动力学特性的影响

通过非等温差示扫描量热法,结合黏度测试和傅里叶红外光谱分析,研究了不同超声波振动条件下环氧树脂体系的固化特性。基于Flynn-Wall-Ozawa/FWO、Kissinger-Akahira-Sunose/KAS和Boswell积分型动力学模型,计算了不同超声波振动下环氧树脂体系的活化能。结合Malek最大概然函数法,得到了超声振动下树脂体系的固化反应动力学方程,并与实测固化度对比进行了验证。研究表明,超声振动振幅越大,树脂体系黏度降低越明显,较小的超声波振幅振动下树脂体系活化能增大,而振幅增大后活化能有明显的降低。固化物的红外光谱分析表明,随着超声振幅的增大,羟基吸收峰减弱,表明超声效应加速了胺基加成反应或者羟基醚化反应。超声振动条件下的树脂固化反应模型符合自催化模型形式,但超声振动并不能改变树脂体系的固化反应机制。以上研究结果对设计和优化碳纤维增强树脂复合材料超声振动辅助树脂传递模塑成型(RTM)工艺具有一定的指导意义。     

一种面向进给速度优化的数控编程后置处理开发

在大型汽车覆盖件模具的数控加工过程中,由于其型面复杂,加工过程中切削条件不断变化,需要不断优化切削参数才能实现最大的加工效率和经济效益.目前,利用商用CAM软件进行数控编程时,只能指定一个保守的进给速度,不能充分发挥数控机床的效率,导致加工效率较低.针对这一问题,结合商用CAM软件,引入模具表面数控轨迹数据作为建立毛坯模型的几何数据源,以最短加工时间为目标,以材料去除率为约束,开发了一种优化二维数控铣削进给速度的后置处理器,提高数控编程的效率和质量.     

先进制造技术在汽车覆盖件模具制造中的应用

汽车覆盖件的成形工艺和模具制造技术是先进制造技术的重要组成部分,以高强度钢板为代表的新材料在汽车行业的广泛应用对汽车覆盖件模具制造业带来了新的挑战,该文从汽车覆盖件模具的设计、制造、仿真分析、制造信息化技术几个方面综合阐述了先进制造技术在模具设计制造过程中的应用。     

自由曲线轮廓加工的圆弧样条刀具路径研究

给出了一种平面曲线轮廓的圆弧样条拟合及刀具路径生成算法，该算法面向零件轮廓的光顺性刀具路径生成，通过应用曲线的曲率关系，对以NURBS表示的被拟合自由曲线按参数递增的方向用G^1连续的圆弧或直线段逐段拟舍，并生成相应的圆弧样条刀具路径，从而实现零件曲线轮廓表面的光顺加工。实例计算和分析结果证明了该算法具有计算稳定性好、计算效率高的优点，易于在数控加工中实现。     

评定空间直线度误差的3DLSA算法研究

为了有效地评定空间直线度误差,并得出正确度较高的误差值,运用几何学、误差理论和最优化原理,参照相关国家标准,提出了评定空间直线度误差的三维最小二乘算法(3DLSA),推导了3DLSA算法的数学模型,实现了空间直线的三维拟合。按该算法编制程序进行了数字实验。实验结果表明,3DLSA算法是一种有效的算法,在空间直线度误差评定中,比两端点连线算法、LSM算法及其他多种算法具有更好的鲁棒性和更高的正确度。     

面向中小批量生产的CUSUM管理图工序过程在线监控

CUSUM管理图(累计和管理图)是面向中小批量生产的最主要的管理图,CUSUM管理图的工序过程在线监控是加工过程工序监控的一种先进技术.本研究首先概括了面向中小批量生产的CUSUM管理图的技术优势和计算模型,然后讨论了JAVA代码CUSUM管理图工序过程在线监控软件的设计,其中详细讨论了时序图和程序框图描述,然后用机床加工的原始数据作了仿真实验.仿真实验结果表明面向中小批量生产的JAVA代码CUSUM管理图的计算模型和工序过程在线监控软件是正确的、有效的和可用的.