化学机械磨削技术研究现状与展望

化学机械磨削能通过化学机械协同过程实现单晶硅、石英玻璃等硬脆材料的超精密高质低损加工,被广泛应用于半导体以及光学等领域器件的平坦化加工.在综述化学机械磨削技术材料去除机理、磨削工艺以及复合加工工艺等方面研究现状的基础上,对上述研究现阶段存在的问题进行了分析讨论.分析表明,从固固相化学反应机制和化学机械协同效应角度揭示化...     

复杂曲面加工技术的研究现状与发展趋势

随着高新技术的发展,复杂曲面的应用也越来越广泛,其应用主要取决于两个方面:一方面是力学特性和功能的需要,使设备满足特定的性能要求,这就要求产品形面达到高精度的数学特征;另一方面是外观美学效果的需要,满足人们对产品外形的需求.复杂曲面的发展和实现,又取决于复杂曲面的设计技术和制造技术.从3个方面分别阐述它们的研究现状与发展趋势:复杂曲面设计技术,如曲面造型设计技术、反求技术;复杂曲面加工技术,如光学自由曲面加工技术、复杂刀具加工技术;复杂曲面加工设备,如功能部件、控制系统等.指出复杂曲面设计技术、加工技术及加工设备发展存在的主要问题,对其发展趋势进行科学预测.     

带锯锯切力数值仿真及工艺实验研究

对带锯进行了锯切仿真及工艺实验研究,分析了带锯齿形参数(如前角、后角、分齿角度、分齿量和分齿衍生角)对锯切主切削力的影响规律。基于现行的带锯分齿工艺,建立了单齿几何模型,并应用于锯切仿真实验。首先通过锯切工艺实验,验证了锯切仿真模型的正确性。然后设计了齿形参数多因素水平变化的单齿锯切正交仿真实验。实验结果表明,对主切削力影响最大的齿形参数为分齿角度,其次依次为前角、后角、分齿量和分齿衍生角。主切削力随着前角、后角、分齿角、分齿量和分齿衍生角的增大而减少。本文研究结果丰富了带锯锯切机理的研究,并为带锯齿形参数的优化设计提供了理论依据。     

基于分段变磨削力的磨削强化层仿真

分析了磨削强化工艺过程中实际磨削时间以及磨削过程中磨削力的变化规律,提出了分段变磨削力磨削温度仿真方法来预测磨削强化层深度分布。首先对磨削力进行离散,计算相应的热流密度;然后将热流密度按砂轮与工件实际接触长度依次施加到工件的磨削表面,对工件磨削过程中的温度场进行仿真分析,得到了磨削强化层的分布;最后将所提出仿真方法与实验和传统仿真方法进行了比较分析。结果表明,基于分段变磨削力仿真可以更准确地预测工件沿磨削方向的磨削强化层分布。     

[供应链调度]基于信息熵的物料配送时间节点预测方法

针对不确定性干扰因素影响复杂产品装配车间物料配送时间准确性的问题,提出了一种基于信息熵评价的物料配送时间节点预测方法。分析了复杂产品装配车间不确定性干扰因素的种类,采用综合时间需求因子量化不确定性干扰因素,定义装配工位状态,并建立工位状态转移概率矩阵。基于工位状态变化的马尔可夫链特性,建立复杂产品装配车间物料配送时间节点预测模型。提出平均预测误差的动态误差补偿方法修正预测值,并选取最大配送可行性时限和配送准确度为评价指标,构建基于信息熵的物料配送系统评价体系,对物料配送时间节点预测方法的有效性进行评价。最后,以某公司磨床主轴装配工位的物料配送历史数据为例,对提出的预测方法进行验证。结果表明,所提出的预测方法有助于增大物料配送系统的最大配送可行性时限、提升物料配送时间节点的准确性。     

硬质合金刀具螺旋槽缓进给磨削力研究

用离散化方法将砂轮看作是由一组不同直径的单位厚度薄片组成的,分析了硬质合金刀具螺旋槽缓进给成形磨削的磨削力;基于工件轴向磨削力和力矩建立了一个表征砂轮锐利程度的磨削力比数学模型。通过建立的测力系统测量了螺旋槽缓进给磨削过程中轴向磨削力和力矩,并对其信号进行了分析。在理论和实验的基础上获得了两种磨削参数下的磨削力比。研究结果表明,磨削力比可作为硬质合金刀具螺旋槽缓进给磨削过程的评价参数。     

平头铣刀关键工序磨削参数的优化

以平头铣刀关键工序为例,分析在不同磨削方式下平头铣刀关键工序磨削优化模型的变量选取、约束条件及目标函数的设定。以平头铣刀端齿后角磨削工序为例,设计正交磨削试验,并用线性回归分析拟合该工序的磨削工件表面粗糙度预测模型。分别运用遗传算法和复合形法求解磨削参数优化模型,验证模型的适用性。结果表明:在保障磨削质量的前提下,建立的优化模型所推荐的磨削参数能有效提升磨削效率。     

生物骨材料切除理论研究综述

生物骨材料是一种结构复杂的各向异性材料,其切削加工是外科手术中一项基础而关键的操作.骨材料的加工质量直接影响手术治疗效果、人工假体植入稳定性、以及术后康复时间.人体不同部位的骨材料的力学性能存在一定差异,手术器械种类繁多且操作不同,使骨材料的加工方式呈现多样化.在外科手术中,各类器械需要对骨材料进行高精度、高效率、低损...     

平面磨削温度及其对表面质量影响的实验研究

采用热电偶和三向测力仪分别测量了不同磨削条件下接触区的温度和力,并使用电子扫描显微镜和表面轮廓仪对已磨表面形貌和粗糙度进行了观测。实验表明,磨削参数对磨削温度有很大影响,同时磨削温度和实际接触长度相互影响。从切屑的形成机理和变形状态的角度出发,分析了顺磨时磨削温度高于逆磨时磨削温度的原因。讨论了磨削温度同已磨表面形貌及粗糙度之间的关系,结果发现,当磨削温度不足以使已磨表面出现明显烧伤时,磨削温度对表面粗糙度值的影响不大。     

考虑不确定性条件的退役产品拆解柔性调度

由于回收的退役产品存在来源、类型、结构和性能残值等方面的不确定性差异，致其梯次或资源化再利用前的拆解逆向生产调度的平稳性受来料品类、拆解序列和拆解方式等不确定性扰动因素影响。本文以采用柔性工装夹具工作站的退役产品拆解生产线为研究对象，考虑不确定的来料品类、拆解序列和拆解方式造成的扰动因素，构建以最短完工时长为目标的AND/OR节点网络调度策略，及其混合整数规划调度模型，并选用改进模拟退火单亲遗传算法求解。实例证明，本文提出的动态调度策略及模型与传统手工经验调度相比较，可减少不确定扰动因素对生产调度的波动影响，有效均衡并提升柔性拆解线设备的利用率，提高退役产品拆解效率。