快速原型制造中小区域数据处理方法研究

深入研究了快速原型加工层面中局部小区域数据给原型加工带来的局部过烧问题,分析了小面域边界补偿后扫描路径重叠的几何特性,充分论证了过烧区域判别的必要性。针对小区域加工时带来的问题,以适当加大小区域表面积,减少扫描路径重叠为原则,提出了一种可行的补救方案。目前该方案已在开发的数据处理软件中应用,运行结果良好。     

金属直接成型系统多任务控制方法研究

简述了基于同步送粉器的金属直接成型系统工作原理；并介绍了金属直接成形时多任务控制的特点，提出了功能梯度零件直接成型的可行算法。应用并行控制的基本理论思想，提出了金属直接成型系统多任务并行控制方法。编制了并行系统控制VC软件，实现了工作台三维运动与送粉器及激光系统的精确同步运行。     

快速成型数据处理系统研究

简述目前国内快速成型数据处理方面的发展情况，及国外在此领域的发展方向。论述了当前快速成型数据处理技术需要进一步发展完善的现状，尤其在直接切片、边界补偿、分层方案优化方法等方向有待于进一步发展。     

快速成型中直接切片边界曲线补偿方向判定

在分析快速成型制造中直接切片真实边界曲线补偿方向特点的基础上，提出了一种将曲线边界转化为直线多边形进行补偿方向判定的方法，并阐述了该判定方法的几何意义。在AutoCAD环境下利用ARX开发软件，实现了真实边界中曲线补偿方向的自动识别。其优点是不需要将曲线用细小的直线段逼近，利用曲线直接确定边界补偿方向，提高了计算速度，减少了加工件微小特征的丢失。     

固定舵二维修正弹外弹道仿真与动态模拟

为研究固定舵二维弹道修正弹的修正能力,采用流体力学分析软件Fluent与机械系统动力学自动分析软件Adams联合仿真方法建立了固定舵二维修正弹的动力学仿真模型。基于鸭舵修正原理提出了仿真环境下鸭舵减旋和测姿的模拟方法,在Adams软件环境下通过在舵片模型上建立Marker监测点实现了对鸭舵实时滚转角的直接监测;应用该仿真方法对横风作用力从1 N增大到10 N的情况进行仿真,相比于无风干扰,横偏增加了36.5%到298.0%;分别对10 N横风作用力、0.5°横向跳角和0.5°定起角干扰下的弹道修正进行了仿真。研究结果表明：相对于无修正情况下的横偏,在10 N横风作用力下的修正量能够达到90%,由跳角引起的横向、纵向落点偏差得到显著降低;通过与半实物仿真实验及实弹射击试验的对比,证明该仿真方法具有一定的合理性。     

轴承摩擦力矩对智能引信控制效率的影响

为了研究轴承摩擦力矩对修正弹智能引信控制效率的影响,作了如下分析:首先,通过对修正弹的受力分析,设计了相应的控制算法;其次,对所选择的弹体进行气动仿真;最后,通过建立适合修正弹的数学模型,对选择的不同轴承摩擦力矩进行控制效率分析。仿真结果表明,轴承摩擦力矩大于减旋力矩时对有效引信控制时间有影响,故在满足修正能力等基础上,尽量选择轴承摩擦力矩小的轴承。     

镶齿圆刃铣刀立铣削的Z-map三维仿真研究

分析基于Z-map的圆刃铣刀三维仿真方法.推导出了用于高精度数值计算的数学算式;为保证迭代计算具有平方收敛速度,采用Newton迭代法,通过边界交点直接计算出Z-map扫描区域的网格点.这起到了减少仿真时间耗费和提高程序运行效率的作用.三维仿真实例说明,该算法对于提高仿真精度和表面加工误差分析具有实际意义.     

基于柔性铰链的二级放大微夹持器的研究

微夹持器是微装配系统的关键部件,设计了一种以柔性铰链为基础的二级位移放大机构的夹持器,该夹持器由压电陶瓷驱动。计算了夹持器的放大倍数和柔性铰链的节点应力,并对夹持器的最大张合量、放大倍数、夹持力和刚度进行有限元仿真分析。分析结果表明:夹持器的结构设计满足实际应用要求,对实现微小零件的自动装配有实际意义。     

基于磁传感器的高速旋转弹姿态算法研究

针对高转速制导弹丸进行弹道修正时,不能获取载体的实时信息的问题。采用由三轴磁阻传感器和IMU作为主要测试元件的系统,研究了基于磁传感器相应的姿态解算方法,仿真结果表明：该系统可以实现高速旋转下的姿态解算,有效的抑制误差的积累,满足旋转弹的精度要求。     

基于视觉的微装配软件系统

针对微小零件的装配,采用Visual C++开发平台,应用模块化的软件设计方法,引入示教编程方法,实现了微小零件复杂的装配过程。建立了电位移控制评价函数,实现了电位移台通信的自动连接。依据微装配过程控制流程策略,采用了"三层架构"式软件体系结构,实现了微装配控制系统。系统可针对不同形状及尺寸进行装配,精度可达5μm。