美国政府确定制造业重点技术领域(中)制造研发决胜未来

编者按: 信息技术、纳米技术、生物技术及其他领域的进步正为经济效益、社会效益和环境效益带来巨大的机遇.为实现这些效益,美国政府确定了制造研发未来重点领域,即氢制造技术、纳米制造技术、智能集成制造技术.     

典型零件车铣复合加工的运动学特征分析

为确定典型车铣零件不同特征的加工中刀具相对于工件的位姿变化及车铣复合机床各轴的运动学特征,提出一种车铣复合加工运动学特征分析的方法.在分析车铣复合机床各轴的结构配置的基础上确定其运动链,根据D-H修正标记法建立坐标系得到其运动学模型,然后根据运动学和逆运动学推导机床的成形函数矩阵.通过齐次坐标变换描述典型车铣零件不同特征加工中刀具相对于工件的位姿变化关系,并与得到的成形函数矩阵联立求得机床各轴的运动函数.通过该函数可以分析车铣复合加工过程中的运动学特征.最后以非共轴车铣零件为例进行车铣复合加工运动学特征分析,结果表明所提方法可以用来分析车铣复合加工中刀具相对于工件的位姿和机床各轴的运动.     

3-TPT五自由度并联机床的灵巧性分析

通过对东北大学研发的3-TPT五自由度并联机床机构分析，推导出其运动学方程正解、逆解及雅可比矩阵表达式。通过对运动灵巧性分析及仿真，定量地分析了并联机床在结构设计上可能存在的奇异点问题，提出了解决方法，对提高并联机床操作精度有着十分重要的意义。     

超声法焊缝残余应力检测技术研究

文中基于声弹性理论,研究临界折射纵波(Critically Refracted Longitudinal wave,LCR wave)残余应力检测原理,通过超声波传播速度的变化,反映出构件表面和内部的残余应力,从而验证采用LCR波检测构件中残余应力的关键技术,具体包括LCR波的激发、接收和后续处理。设计并制作了基于声时的残余应力检测实验系统。声时是整个测量系统中的关键量,其测量水平决定残余应力的测量精度。在实现过程中采用"一发一收"的探头布局模式,通过测量固定长度上声时传播的变化,分析残余应力的分布情况。