基于IDEF5的快速制造企业流程本体建模

针对传统的企业工作流集成方法集成过程中语义一致性和自动化程度不高的问题,以快速制造企业为研究背景,将语义本体引入到集成平台工作流描述.针对快速制造企业概念少、更新快的特点,采用IDEF5图示化本体获取方法构建快速制造企业流程本体,并采用OWL对其进行语义描述.最后,通过面向快速制造报价服务实例,对该流程本体做出实例论证.在此流程本体基础上构建的工作流,其语义一致性得到了明显提高,从而为实现企业集成过程中无缝结合奠定了基础.     

面向STL的数控加工方法研究与应用

提出了一种面向STL的数控加工方法,分析了三角面片对数控加工的影响,给出了面向STL数控加工的特点和优缺点,阐述了该方法在数控加工领域中的重要价值.实例证明了该方案的可行性.     

基于IDEF5的快速制造企业流程本体建模

针对传统的企业工作流集成方法集成过程中语义一致性和自动化程度不高的问题,以快速制造企业为研究背景,将语义本体引入到集成平台工作流描述。针对快速制造企业概念少、更新快的特点,采用IDEF5图示化本体获取方法构建快速制造企业流程本体,并采用OWL对其进行语义描述。最后,通过面向快速制造报价服务实例,对该流程本体做出实例论证。在此流程本体基础上构建的工作流,其语义一致性得到了明显提高,从而为实现企业集成过程中无缝结合奠定了基础。     

直径可控电纺丝设备的数字调节高压电源设计

新型电纺丝工艺及设备是当前研究纳米纤维制造的热点。本文以实现电纺丝电源的有效控制,提升电纺丝设备的纺丝直径可控性为目标,定量分析了电压这一过程参数对静电纺丝装置纺丝效果的影响,并设计了PID控制算法,在此基础上讨论了实际数字可调高压电源的设计,主要针对传统电纺丝设备中电源发生装置存在的波动误差和谐波干扰问题,利用PIC单片机的pwm输出端口设计了一种有效消除谐波干扰的数控电源驱动方式,在MPLAB与Proteus软件联调的基础上对这种驱动方式进行了仿真和验证。仿真结果表明该控制方案能有效避免谐波干扰以及硬件电路庞大的缺点。     

快速成形零件变形分析

快速成形零件变形是因为树脂固化中存在从液态向固态变化过程中产生的收缩,零件的变形与受力情况有关,而且受零件的尺寸、形状、位置的影响,采用二次曝光工艺,使得部分收缩自由释放,减少收缩对零件的影响,可以明显改善零件的变形。     

生物凝胶微孔挤出胀大的有限元模拟与三维打印成形

由于挤出胀大现象的存在,在室温条件下通过三维打印技术(Three-dimensional printing,3DP)成形的凝胶组织工程支架与输入的目标支架原始模型相比,内部微观孔隙结构精度与孔隙率明显降低。针对这一问题,采用流体计算软件Polyflow对明胶-海藻酸钠共混体系交联形成的生物凝胶材料在挤出成形过程中通过喷头直径过渡段时流线的收缩与离开喷头后的挤出胀大现象进行有限元模拟,着重分析凝胶黏度与供料压力对挤出胀大的影响规律,并通过试验验证模拟的合理性。提出将挤出胀大引起的尺寸变形误差引入支架模型的设计过程。通过数值模拟与试验结果的对比,合理调整模型中纤维间距,利用得到的最佳工艺参数进行凝胶组织工程支架的三维打印成形。结果表明,支架内部的微观孔隙结构精度和孔隙率与理想支架要求近似吻合。通过对生物凝胶挤出胀大的模拟分析,可为凝胶组织工程支架的精确打印成形提供理论依据和技术指导。     

真空注型气泡监控方法的研究

针对现有真空注型设备气泡检测和消除方法存在的问题,结合机器视觉和图像处理等技术,研究气泡实时监控方法。首先采用直接图像(DI)法利用CCD数字相机实现真空注型气泡检测,并通过VC++线程技术实现气泡图像连续采集;然后研究适合真空注型气泡图像处理算法,特别针对高重叠、大变形的气泡特征提取,提出一种气泡边缘像素比例算法,较好地解决了重叠气泡的信息丢失问题;最后给出了该方法的具体实现过程,并通过实验,验证其可行性和有效性。     

面向真空注型的模糊小波网络智能预测控制器

在分析真空注型工艺的基础上,指出搅拌和浇注电机的速度控制是影响制品质量的关键因素.为解决现有设备使用的驱动电机转速无法实时精确控制的问题,提出一种将智能控制和预测控制相结合的基于模糊小波网络的智能预测控制器.该控制器以永磁同步电机为控制对象,以转子角速度为控制目标.通过设计模糊小波神经网络算法解决建模的精度问题,并阐述算法的实现过程.通过仿真实验证明了该控制器具有较好的鲁棒性、快速跟踪性及稳定性.     

基于STL的数控加工方法在RP领域的应用

不同的商业CAD/CAM软件都拥有自己的文件格式,这些文件之间的格式转换常常会导致文件出错,如将错误文件导成STL格式,将会使文件修补非常容易。介绍了一种基于STL文件的数控加工方法,能使设计和加工人员从繁琐的文件修复工作中解脱出来,提高工作效率。     

使用目标多特征识别的纳米纤维制造在线监测系统

针对电纺丝成型纳米级纤维工艺中因供料速度与电压值不匹配而出现的不稳定现象-流涎,提出了基于目标多特征识别的纳米纤维制造在线检测系统来提高纳米纤维成型质量的稳定性并实现纤维直径的可控性.首先,使用工业CCD对喷头出口处的泰勒锥进行连续图像采集,并对其进行锐化、滤波、阈值分割等预处理;然后,用目标多特征识别算法对泰勒锥的周长、面积和锥高等特征进行识别,实现对泰勒锥的形态和大小实时判别;最后,以判别结果作为控制系统的反馈信号,实时在线调节供料模块或电源模块驱动供料速度与电压达到匹配.实验结果表明,当电压为8 kV,系统能在0.43 s后达到稳定,从而维持泰勒锥形状稳定,无流涎现象,得到直径均匀的纳米纤维.提出的方法有效地解决了电纺纳米纤维直径不均匀和不可控制的难题.