凸曲前刀面刮削滚刀的CAD研究

为实现新型凸曲前刀面刮削滚刀的自动设计和绘图，编制参数计算、优化程序，建立图形程序库。结果表明，所建立的ＣＡＤ系统达到了实用要求。

串并混联机床几何误差建模与实验

以多体系统理论为基础,研究了串并混联机床的几何误差。考虑各运动轴的定位误差、直线度误差、角度误差以及垂直度误差的综合作用,提出一种机床综合误差建模方法。通过对该机床各部件拓扑结构进行抽象化描述,推导出混联机床两相邻体间相对运动的特征矩阵,建立了混联机床的整机综合误差模型。利用激光干涉仪对X、Y轴多项几何误差进行测量,并将测得的几何误差带入综合误差模型。通过分析所测的各项几何误差以及综合误差分布和演变规律发现:X、Y轴定位误差对整机综合误差的影响最大,直线度误差次之,角度误差影响最小;在精度要求不高的情况下,角度误差对综合误差的影响可忽略。

基于柔性铰链放大的压电叠堆泵

基于压电和精密驱动技术,利用压电叠堆作为驱动器,结合柔性铰链位移放大机构设计了流体泵样机,进行了试验研究。分析了压电叠堆Tokin AE0505D16的滞环特性,从理论上研究了该压电叠堆的刚度特性和快速响应特性。设计制造了用于位移放大的柔性铰链放大机构,对柔性铰链放大机构扭转变形和转角刚度的影响因素进行了理论分析,确定了所设计的柔性铰链放大机构各结构参数;测试了柔性铰链放大机构在不同电源激励下的动态响应、幅频特性、迟滞特性、输出力与输出位移特性,得出了影响放大机构放大倍数和输出特性的因素。利用有限元分析软件对放大机构进行了分析,进一步验证了放大机构的可行性和安全性。通过改变试验参数(电压、频率),对压电叠堆泵样机进行了实验研究,分析了输入电压、输入频率对泵输出流量和输出压力的影响程度。

双压电晶片驱动喷嘴挡板式伺服阀

给出了双压电晶片驱动喷嘴挡板式伺服阀的基本结构,分析了双压电晶片的频率特性和静态位移特性,针对不同基板尺寸和晶片厚度进行了静态测试,在伺服阀实验台上进行了初步验证。试验结果表明:双压电晶片驱动喷嘴挡板式伺服阀具有结构简单、响应快、分辨率高、无电磁干扰、易于控制的优点,可以满足现代精密高速控制系统的需要。

工作平台可翻转的3D打印机装置结构分析

为了解决当前3D打印制造过程中一些具有悬臂或者空腔结构又不允许添加内部支撑结构的打印件无法制造的问题,设计出一种工作平台可翻转的3D打印机,介绍了其结构组成以及工作原理;通过对系统模型进行运动学分析,得到工作平台机构运动学正解与逆解,为结构的速度分析和运动控制等研究提供了基础。利用ANSYS仿真软件对系统建立仿真模型,得到工作平台结构和喷头结构的应力与模态分析,验证了设计方案的可行性。实现了工作平台可翻转的可能性,完成无支撑结构的曲面结构打印。

等重叠率螺旋线的非球面抛光轨迹规划

为改善抛光轨迹以获得更好的加工精度,分析了轨迹在非球面上所产生的去除区域的覆盖情况,并提出了一种等重叠率螺旋线抛光轨迹规划方法。基于赫兹接触理论的去除区域的覆盖情况分析表明,常用的阿基米德螺旋线由于弹性接触变化和投影行距变化导致轨迹间去除区域接触变化,从而不能保证加工精度均匀一致,为此引入了重叠率的概念以量化分析该变化情况。提出的轨迹规划方法分析了重叠率的变化特点,并依据螺旋线的性质建立了螺旋线行距与非球面面形的变化关系,保证了轨迹间去除区域的稳定接触。仿真结果表明,在非球面抛光过程中应用等重叠率螺旋线轨迹,重叠率变化范围从阿基米德螺旋线轨迹的56.1%~26.2%缩小到现在方法的56.1%~55.3%,为非球面抛光的均匀性和一致性奠定了基础。

叶片型面快速测量方法及系统研究

获取叶片型面数据主要有接触式与非接触式两种方法,在非接触式等步长测量方法的基础上,提出一种叶片型面快速测量的新方法,并通过实验验证其测量效率和测量精度.在获取理论模型数据点的基础上,用改进的直线夹角法提取叶片截面曲线的特征点,将其与原数据进行比对,计算Hausdroff距离;在保证曲线拟合精度的前提下减少测点数目.搭建测量硬件系统,开发自动测量软件,实现获取叶片型面数据的非接触式等步长测量和按截面曲线特征点的快速测量.最后进行等步长式与快速测量式两组实验,对测量数据进行数据处理并对比测量误差,验证了快速测量方法的可行性.

柔性薄板装配不等间距定形焊点布置优化

针对点焊中的定形焊点布置方案影响柔性薄板装配偏差,以及等间距焊点布置不适合所有薄板焊接情况的问题,提出一种基于支持向量回归机与粒子群优化算法的不等间距定形焊点布置优化方法。对薄板装配过程进行分析,建立了反映装配偏差与偏差源关系的装配偏差模型。以两种焊点的间距为设计参数,通过优化拉丁超立方实验设计在焊点布置设计空间获取样本方案,利用偏差模型获得样本响应。构建支持向量回归机—粒子群算法代理模型,预测得到使装配偏差最小的焊点布置最优方案。柔性薄板装配实例表明,在小样本学习情况下,与遗传算法—反向传播神经网络和响应面两种代理模型相比,该方法在模型预测准确度方面具有有效性和优越性,同时通过车身薄板实例表明了该方法的实用性。

焊缝磨抛图像预处理技术

为了对焊缝进行磨抛处理,在小型磨抛机器人基础上搭建了基于电荷耦合元件(Charge-coupled device,CCD)和结构光的视觉系统。对焊缝图像预处理技术中的图像增强、二值单像素化做了算法改进。在焊缝图像校正方面使用了线性内插算法,以距离为权值,使得该系统能够主动识别并缩小目标区域,有效地减小了运算数据量。为了突显目标,采用了灰度分布最大化算法。同时将二值化和焊缝光线中心提取整合,提高了运算速度。试验结果表明:该系统运行稳定可靠、检测精度高、速度快,同时该预处理流程和算法有效。

平板状单通道电流变阀的研究

分析了单通道平板电流变阀的机理,并给出了电流变阀的进出口压力差的理论公式;设计了小型平板状单通道电流阀的样机,并根据各种性能选用了合适的材料;通过有限元结构分析,证明了样机结构的合理性;对电流变阀在定流量下进行了压力差与输入电压的影响实验,给出了实验曲线。

《先进制造技术》课程建设与教学改革实践

探讨了《先进制造技术》的课程建设与教学改革,分析了教学的改革方案,提出了教学方法和手段改革的新思路和新观点,研究了先进制造技术教学课件的制作过程,并在教学中进行了应用实践。

压电双晶片直接驱动式伺服阀的研究

提出一种利用压电陶瓷片直接驱动的伺服阀,其具有高于传统电磁式伺服阀的频宽与分辨率,该伺服阀的机械结构简单,抗干扰能力强。分析了双压电晶片的静、动态特性,制造了双晶片直接驱动式伺服阀样机。

压电双晶片直接驱动式伺服阀的研究

提出一种利用压电陶瓷片直接驱动的伺服阀,分析了双压电晶片的静、动态特性,制造了双晶片直接驱动式伺服阀样机。该伺服阀具有高于传统电磁式伺服阀的频宽与分辨率,它的机械结构简单,抗干扰能力强。

一种高效率汽车调整臂壳体夹具的设计与分析

为提高汽车调整臂壳体工件的加工精度与效率,针对铣削前后两平行端面工序,提出一种快速装夹铣削夹具。该夹具能够利用卧式铣床一次走刀完成两个工件的该工序加工,大幅度提高生产效率。通过剖析夹具的整体结构和夹紧力计算,运用有限元分析法确定夹具的易损位置,指导夹具后期维护。对调整臂壳体工件进行模态分析与变形分析,避免加工共振并确保夹具满足加工精度要求。该夹具大幅缩短加工时间,提高加工精度与稳定性,取得了良好的实际应用效果。

FMS振动信号的特征分析

ＦＭＳ振动信号的特征分析吉林工业大学曲兴田，高春甫吉林建工学院董云峰８０年代中期以来，计算机集成制造系统（ＣＩＭＳ）的研究日渐成为制造工业的热点，ＣＩＭＳ将成为２１世纪占主导地位的新型生产方式。我国非常重视ＣＩＭＳ的发展，把ＣＩＭＳ定为高技术发展计划...

基于双压电晶片的喷嘴挡板伺服阀

研究了一种基于双压电晶片的喷嘴挡板式伺服阀,给出了双压电晶片的喷嘴挡板式伺服阀的基本机构。对双压电晶片在不同频率、介质、基板尺寸及晶片厚度下的变形情况进行了深入的分析,并通过试验初步验证了双压电晶片喷嘴挡板式伺服阀的相关性能,给出了流量、压力特性曲线,对试验结果进行了分析,得出了相关的结论。

柔性制造系统切削稳定性在线监测技术的研究

主要讨论柔性制造系统（ＦＭＳ）切削稳定性的在线监测方法，在研究ＦＭＳ切削过程中振动信号变化规律的基础上［１］，提出了用作为ＦＭＳ切削稳定性的监测参数，并进行了理论分析和试验验证。

斗齿恶劣工况耐磨性快速检测方法

为快速检测土方机械斗齿在恶劣工况下的耐磨性,提出一种基于Rabinowicz磨料磨损模型与钻削力模型的斗齿耐磨性检测方法,无需标准试样,直接对斗齿成品进行检测.通过对比试验,与国标JB/T 7506—1994的检测结果有很好的相关性,并在同一条件下进行多次试验,重复性较好,具有很高的研究推广价值.

角接触球轴承刚度理论计算与实验

采用坐标变换方法建立角接触球轴承滚动体接触变形的几何关系,根据Hertz弹性体接触理论推导了角接触球轴承刚度的解析表达式。理论分析了预紧力、接触角等对轴承刚度的影响。研制了轴承刚度测试实验台,将理论分析与实验结果进行了对比,结果表明:理论计算方法与实验结果的相对误差在10%以内,能够满足工程计算的需要。

直角柔性铰链的力学特性

为了深入分析精密传动用柔性铰链的机械性能,在研究常用结构形式柔性铰链力学特性的基础上,对变形敏感的直角柔性铰链的力学特性进行了分析.建立了直角柔性铰链空间力学模型,推导了空间刚度矩阵表达式.在此基础上,从柔性铰链基本结构尺寸等方面研究了影响柔性铰链刚度性能的因素,研究发现影响柔性铰链变形性能的刚度系数与柔性铰链几何尺寸参数和构成柔性铰链材料的弹性模量密切相关.研究表明,当柔性铰链的有效长度增加或材料的弹性模量降低时,其各方面的刚度系数均有不同程度的降低.研究工作对深入分析柔性铰链力学特性、优化设计压电驱动器结构,提高其综合性能具有一定的意义.