超精密机床中柔性铰链的结构多目标模糊优化设计

应用模糊优化原理和有限元分析技术,对超精密机床中柔性铰链的结构进行了模糊多目标优化设计。在设计过程中,利用权重最大最小法和隶属函数形式的选择,综合考虑了各个目标函数与约束条件的重要程度,实现了该结构的三个垂直方向刚度和扭转刚度的合理分配。设计结果表明,本文所采用的方法对于工程实际问题是完全可行的。     

铝合金高频感应热丝TIG焊接方法

提出了高频感应热丝TIG焊接新方法,焊丝加热温度和深度可控,加热速度快,能适应高速送丝要求.高频感应加热消除了常规热丝TIG焊旁路电流磁场引起的电弧偏吹现象.另外,由于该方法不需利用焊丝本身的电阻产热,所以适用于铝合金等低电阻率金属焊丝.根据感应线圈的电感和工作频率要求,设计制造了适用于Φ1.6 mm铝合金焊丝的高频感应加热线圈和套筒.利用热电偶测量了不同送丝速度下的焊丝温度.结果表明,当送丝速度高达6～10 m/min时,焊丝的温度完全能够满足热丝焊的要求.6～10 m/min的送丝速度较常规TIG焊接提高了3倍以上,大大提高了焊接效率.     

应用PDM技术的企业集成框架

PDM技术的出现为不同的应用之间进行信息的自动传递和交换提供了-条有效方法和途径.本文介绍了产品数据管理技术的起源、体系结构及其功能,讨论了其在企业应用集成中的作用.提出了基于PDM的CAD/CAPP CAM集成框架.     

基于遗传算法工具箱的精密车削表面粗糙度预测

通过优化切削参数(切削速度、进给量和切削深度)可以获得精密车削马氏体3J33最佳表面粗糙度。切削试验采用二次旋转组合设计的方法,使用谢菲尔大学研究的遗传算法工具箱所获得的在特定约束条件下表面粗糙度预测模型,应用遗传算法对切削用量对表面粗糙度的优化计算,并将其结果和非线性优化计算结果进行比较,两种计算结果基本吻合。本文的目的在于在特定切削参数条件下预测表面粗糙度。     

电磁轴承陀螺力矩耦合及其交叉解耦分析

对飞轮类转子的电磁轴承的陀螺力矩耦合现象进行分析,并对径向四自由度系统建模,应用软件方法在控制中对其进行速度交叉解耦补偿．系统解耦前后的仿真对比表明,消除了陀螺力矩耦合对系统在高速下的稳定裕度的影响,并提出了低、高速采用不同控制方法的新思想．     

基于分子动力学的单晶硅压痕过程计算机仿真研究

对单晶Si的压痕过程进行了分子动力学模拟。采用Morse势函数描述原子间的相互作用,以牛顿方程建立力学运动方程,使用改进后的Verlet算法解子运动轨迹,通过对MD仿真结果的分析研究,将压痕过程分为三个特征阶段,即初期弹性变形阶段,中期塑性变形阶段及非晶层形成阶段。并从原子角度分析了压痕过程中原子间势能,磨削力的变化,应力状态,磨削温度等特征,解释了微观材料的去除和表面形成机理。     

微机械产品的应用及其微细加工方法的分析研究

综述了国内外微机械产品在军事、医疗、航空航天等各领域应用的最新进展；分析了微细切削加工、LIGA技术、准LIGA技术、刻蚀技术及微细特种加工的工艺原理及特点。最后对微机械产品及其加工方法的新前景进行了展望。     

机床大件结构优化设计的一种新算法

本文从机床大件结构优化设计的特点出发,在综合了约束变尺度法、对角化乘子法的基础上,提出了一种新算法,并将这种算法与有限元法相结合,对机床大件进行了有限元优化设计,取得了满意的结果。实践证明,核算法是一种比较有效的机床大件的优化设计方法。     

基于原子力显微镜(AFM)的微加工系统

目前原子力显微镜(AFM)已经成为纳米加工领域中一种重要的加工手段,但由于其自身扫描陶管及针尖等因素的影响,AFM的微加工能力在很大程度上受到限制。利用三维微动工作台结合原子力显微镜以及锋利的金刚石针尖组成微加工系统,通过编程获取微结构的轮廓,选择RS-232串口作为通讯方式,发送字符串命令控制工作台的运动实现预定的轨迹,从而消除了扫描陶管运动范围有限且存在漂移和滞后的影响,解决了氮化硅和单晶硅针尖加工材料范围有限的问题,提升了AFM的加工能力,并加工出较为复杂的微结构及微传感器。实验表明这是一种可行的微加工方法。     

微型化制造设备与微型制造系统

介绍了微型机床与微型工厂概念提出的背景和科学意义，综述了目前微型工厂／微型制造系统的研究发展概况，探讨了制造设备与系统微型化的关键问题，指出了一些需要开展的研究方向，并提出了几项建议。