磁悬浮直线进给单元支承立柱设计及定位分析

针对机床用磁悬浮直线进给单元设计过程中的磁悬浮支承问题,比较了两种磁悬浮工作原理,确定了单自由度吸力型磁悬浮支承模型,并推广到五自由度磁悬浮直线进给单元模型的建立。运用SolidWorks三维软件设计了两种磁悬浮直线进给单元支承立柱,并运用ANSYS有限元软件对其进行定位分析,计算出了两种平台的支承立柱在进给方向和导向方向的最佳位置。所做的计算与分析可用于机床用磁悬浮直线进给单元结构的优化设计。

四L悬浮导向分开支承型直线进给单元模态分析

介绍了一种自行设计的四L悬浮导向分开支承型直线进给单元的机械结构和工作原理,研究了单自由度磁悬浮支承系统的数学模型,建立了五自由度磁悬浮直线进给单元的振动模型。借助ANSYS软件对四L悬浮导向分开支承型直线进给单元进行模态分析,计算出该直线进给单元的多阶固有频率和振型,并分析了电磁铁的磁悬浮支承的刚度和阻尼对四L悬浮导向分开支承型直线进给单元固有频率的影响。计算分析可用于指导机床用磁悬浮直线进给单元结构的优化设计。

多功能激光微织构加工软件系统设计与开发

针对激光微织构加工软件设计中存在的功能不齐全、人机交互性差、可视化程度低等问题,以激光微织构加工需求为背景,基于QT开发一套多功能激光微织构加工软件系统,设计四大功能模块,支持多种工艺加工。考虑到加工过程中存在的定位精度不高、表面形貌不易观测等问题,应用机床三维坐标变换技术等关键技术设计软件功能,实现了加工平台微米级精度运动,以及激光器与加工平台协同工作,改善了激光微织构形貌观测难度。利用激光微织构加工设备构建实验环境,对软件进行功能测试。结果表明:软件能够满足激光微织构加工的功能需求。软件功能设计完善、集成度高、人机交互感好,为激光微织构加工和激光表面形貌研究提供了技术支撑。

基于激光表面微织构抑制导轨爬行的研究

机床滑动导轨出现的爬行现象降低加工精度并缩短使用寿命,为此,文章提出导轨表面进行激光微织构,以期抑制爬行。利用激光微织构技术在45#钢盘试样端面分别加工规则及有序排列的微凹坑和微凸起,与HT200销试样配副,以普通试样配副为对比,在Rtec多功能摩擦磨损试验机上分别进行导轨爬行及变润滑油油量的导轨爬行模拟试验。研究结果表明:微凹坑试样和微凸起试样配副的临界爬行速度较普通试样配副降低了58%和94%,最大静、动摩擦系数之差降低了45%和51%。实验表明:激光微织构具有抑制爬行作用,对提高机床精度具有重要意义。

激光微织构对V型卡箍回弹影响的研究

为了抑制V型卡箍冲压卸载后产生的回弹,在V型卡箍模具表面加工激光微织构以改变模具与板料间的摩擦系数。利用有限元模拟不同摩擦系数下V型卡箍的回弹,对V型卡箍模具表面摩擦系数对卡箍回弹的影响进行分析,最后进行了实验验证。研究结果表明抑制V型卡箍头部凸台部位各处产生的回弹,可以减小凸模凸台竖直边区及圆角区的摩擦系数,增加凹模凸台竖直边区及圆角区的摩擦系数;抑制V型卡箍V型底槽圆弧的回弹,可以减小凸模圆弧沟槽圆角区的摩擦系数,增加凹模圆弧沟槽圆角区的摩擦系数。为在V型卡箍模具表面加工激光微织构以抑制回弹提供理论依据。

超大吨位深海油气开采平台井口智能成套装备设计与制造技术

深海油气是能源结构和"蓝色经济"的重要组成部分.本文围绕深海油气开采平台井口智能成套装备结构设计、新材料、制造工艺和设备、全功能智能集成方面进行设计与制造技术的研发.采用阶梯卸载等稳性结构,实现了超大吨位井口成套装备轻量化和可靠作业;采用高强韧海洋装备用钢制备技术,制备出高洁净、均匀的高强韧海洋装备用钢,解决了井口成套装备的材料自给需求;采用先进成形制造工艺和设备实,现模具延寿和油管服役寿命提升;采用动态监测技术与智能控制实现了井口装备的智能化及与主系统的无缝集成.研究成果为我国重大海工配套装备一体化建造提供了关键技术支撑.

激光仿生微织构对改善滑动导轨摩擦特性的研究

金属与金属配副的滑动导轨具有刚度高、承载力强等优点,但该类型导轨存在摩擦系数大、响应速度慢的缺点,严重限制了该型导轨的使用范围。根据仿生学原理使用激光微织构技术在金属滑动导轨副表面加工出有序排列的微凹坑以改善导轨的摩擦学性能。通过Matlab仿真验证微凹坑造型对减少摩擦副摩擦力的作用,并在40Cr盘试样端面加工规则、有序排列的微凹坑,与HT200销试样配副,在Rtec摩擦磨损试验机上开展导轨的摩擦特性试验研究。仿真和实验结果表明,微凹坑不仅可以改善导轨的储油情况,还可以产生动压润滑效应,有效地降低金属配副滑动导轨的摩擦系数,实验中最大摩擦系数可降低72%。