等温锻造Ti-22Al-25Nb合金的显微组织与力学性能

对Ti-22Al-25Nb(at%)合金在不同相区等温锻造与锻后热处理过程中的组织演变及其对力学性能的影响进行了研究。结果表明,在980℃(B2+α_2+O三相区)、1040℃(α_2+B2两相区)以及1060℃(B2相区)等温锻造并热处理之后,合金的显微组织表现为典型的等轴组织、双态及双尺寸的板条组织,各相的尺寸以及体积分数可以通过热处理制度来控制。合金的力学性能测试表明:双尺寸的板条组织具有较高的室温强度但塑性最低,而等轴组织具有较高的塑性,强度最低。等轴组织的抗蠕变性能最低,双态组织以及双尺寸的板条组织具有相似的抗蠕变性,后两种组织主要以板条组织为主导,板条组织具有比等轴组织更优异的抗蠕变性能。     

TiNiCr形状记忆合金热压缩变形行为研究

利用Gleeble-3500在变形温度为600~900℃,应变率为0.001~1 s~(-1)下,对TiNiCr合金进行压缩,对真应力-应变曲线和压缩后试样的显微组织进行分析。结果表明:TiNiCr合金的真应力-应变曲线是由加工硬化效应和软化效应共同决定的,流变应力随温度的升高和应变率的减小而减小;在热压缩过程中,由于软化作用,引起加工硬化效应的位错逐渐消失,合金在不同变形条件下均出现了动态再结晶现象,再结晶机制是弓出形核;温度越高,应变率越低,TiNiCr合金动态再结晶趋势越明显,晶粒尺寸越大,软化机制越以动态再结晶为主;TiNiCr合金与传统非金属间化合物不同,只通过真应力-应变曲线不能推测其软化机制。     

液体静压主轴回转精度测试方法的研究

在分析现有主轴回转精度测试方法的基础上,研究了一种两点法主轴回转精度测试方法。该方法首先在主轴空载条件下,采用"标准球法"测得主轴回转误差,采用"垂直布置两点法"在主轴轴颈上定点采样,从采样数据中减去对应位置的主轴回转误差,得出主轴圆度误差;然后在主轴加工条件下,利用第一步中的"垂直布置两点法"在主轴上定点采样,从实时采样数据中减去第一步测得的主轴圆度误差,最终得出主轴加工条件下的动态回转误差。结果表明:提出的两点法主轴回转精度测试方法是有效可行的。     

工艺参数对微小方孔的微细电解加工精度的影响

微小方孔结构是航空航天、兵工、仪器仪表等领域中常用的结构且加工困难。为了提高金属材料微小方孔结构的加工精度,在分析微细电解铣削加工原理和实验系统基础上,进行了一系列镀镍不锈钢微小方孔(50μm×50μm)的微细电解铣削加工正交实验,探讨了加工电压、电解液浓度、进给速度、脉冲宽度等参数对微细电解铣削加工精度的影响。结果表明:在合理参数范围内采用较低的工作电压、较低浓度电解液、较高进给速度和较小脉宽电源有利于提高镀镍不锈钢材料微小方孔的微细电解加工精度。     

SLM制造金属微小结构件的可行性研究

利用M270金属快速成形设备分别制造薄壁结构和微孔结构,分析了其制造极限和尺寸精度。结果表明:M270加工纯镍粉薄板的加工极限为0.2 mm。板厚0.2 mm以上的薄壁成形稳定性很好,同一批次样件、同一样件不同位置的误差均控制在20μm以下,实测尺寸与理论尺寸单边相差约40μm;孔径0.3 mm以上的小孔成形质量稳定,0.3 mm以下出现不通气现象。小孔直径产生60~90μm的收缩,纵向(Z向)成形比横向(Y向)成形质量高,表面粗糙度值随孔径的增大而减小,到0.45 mm孔径后趋于平缓。     

树脂基圆弧金刚石砂轮的在位精密成形修整技术

针对球面、非球面及自由曲面超精密磨削加工用树脂基圆弧形金刚石砂轮难以精密修整的问题,提出基于旋转绿碳化硅(GC)磨棒的在位精密成形修整技术。在分析GC磨棒和圆弧砂轮几何关系的基础上,确定修整过程中圆弧插补轨迹的补偿方法及GC磨棒运动轨迹的设计方案。采用KEYENCE激光测微仪采集砂轮圆弧特征点,表征圆弧砂轮的修整状况。研究不同粒度的GC磨棒、进给深度和圆弧插补速度对圆弧金刚石砂轮修整率和修整精度的影响规律。研究结果表明,该修整方法可根据加工曲率半径要求实现不同圆弧半径砂轮的精密在位修整,修整后可自动消除砂轮垂直方向的位置偏差;采用400#和800#的GC磨棒对D3和D7砂轮均有较高的修整率(0.7~6.7);与400#和1500#的GC磨棒相比,800#GC磨棒更适合粒度为D3和D7圆弧金刚石砂轮的精密修整;相比圆弧插补速度,进给深度对砂轮的圆弧半径尺寸误差和形状误差影响更大,进给深度越小,圆弧半径尺寸误差和形状误差越小;修整后两种砂轮的圆弧半径误差均可控制在5%以内,D3砂轮的形状误差可控制在3μm/4 mm以内,D7金刚石砂轮可控制在6μm/4 mm以内,修整后比修整前形状误差提高14倍左右。     

Centroid precision and orientation precision of planar localization microscopy

The concept of localization precision, which is essential to localization microscopy, is formally extended from optical point sources to microscopic rigid bodies. Measurement functions are presented to calculate the planar pose and motion of microscopic rigid bodies from localization microscopy data. Physical lower bounds on the associated uncertainties – termed centroid precision and orientation precision – are derived analytically in terms of the characteristics of the optical measurement system and validated numerically by Monte Carlo simulations. The practical utility of these expressions is demonstrated experimentally by an analysis of the motion of a microelectromechanical goniometer indicated by a sparse constellation of fluorescent nanoparticles. Centroid precision and orientation precision, as developed here, are useful concepts due to the generality of the expressions and the widespread interest in localization microscopy for super‐resolution imaging and particle tracking.     

热轧铝板带分段冷却闭环控制策略

针对目前热轧铝板带凸度控制存在的问题,建立以轧辊温度在线测量为基础的分段冷却闭环模糊控制系统。以简单的测量设备和控制方法,代替昂贵复杂的板带凸度控制机构。用实际轧制数据训练自适应PSO-BP神经网络,并用训练完成的神经网络依据目标板带凸度得出轧辊温度预设定模型;依据操作人员的经验以及理论分析结果,设计分段冷却模糊控制规则,形成分段冷却闭环控制系统,达到控制板带凸度的目的。经在某厂二辊可逆热轧上的应用,结果表明:轧辊温度偏差量可控制在±4℃内;铝板带纵向各处的凸度95%以上可控制在目标凸度(20~40μm)范围内。该方法充分发挥了分段冷却系统对板带凸度的控制能力。     

快速成型中粗糙STL模型细分算法

快速成型过程中STL模型精度直接影响成型零件的成型精度,当面对粗糙的STL模型并且没有原始模型进行重新生成或者生成精度不高时,以及逆向工程三维重建得到的STL模型精度不能满足要求时,需要对STL模型进行细分以提高其表面精度,进而提高成型零件精度。为此,提出一种新的STL模型面边点拓扑信息结构,解决了两三角形面片共享边空间插值两次带来的精度误差问题;在此基础上,应用Hermite空间插值方法近似表示三角形面片三边所对应的空间曲线段,之后依据设定的规律连接空间曲线段的中点,实现对粗糙STL模型三角形面片的细分。试验结果表明:细分算法适用于形面较为复杂以及大尺寸多三角面片的STL模型,其效率可达4~n(n是细分次数),可以快速提高给定STL三维网格模型的表面精度。     

汽轮机叶片锻模自动化设计系统研究

分析了汽轮机叶片锻模设计过程,通过总结和提炼企业现有的设计经验与技术,形成专家知识。综合运用UG表达法及UG二次开发工具UG/Open Menu Script、UG/Open Grip及VC++6.0等,开发了此自动设计系统。从锻模设计流程中进行工作分解,分模块进行设计,采用人机交互方式,避免了繁琐的手工绘制与重复劳动即可实现汽轮机叶片锻模的设计,提高了设计人员工作效率,缩短产品开发周期。