静压导轨油腔数量对运动精度影响的分析仿真

由于影响静压导轨的因素很多,精确评估导轨的运动精度难度很大。常规设计中,静压导轨油腔的长度、形状及个数一般都是经验推荐值,相关理论计算和仿真方法主要是针对导轨刚性和承载力。仅针对静压导轨,采用多目标遗传算法进行对比仿真,尝试分析油腔数量对导轨运动精度的影响。提出一种采用多目标遗传算法来仿真静压导轨运动精度的新方法,详细说明了仿真方法的原理及步骤,这种仿真方法可以定量地分析导轨油腔数量及几何精度对运动精度的影响。

幅度可控的六自由度浮动装配台设计

介绍幅度可控的六自由度浮动装配台的工作原理、主要功能及结构。它是在狭长盲视空间中实现精密止口柔顺对接装配的集支撑、夹持与自适应调姿功能为一体的关键平台。

幅度可控的六自由度浮动装配台设计

幅度可控的六自由度浮动装配台由夹紧机构、浮动机构及定位机构组成。浮动机构实现六自由度浮动,调整对接装配姿态。反应罐夹紧机构将反应罐与浮动装配台固定,浮动装配台夹紧机构控制其浮动状态和固定状态、浮动的幅度。定位机构完成筒体与反应罐的粗定位,实现 90°旋转、反应罐的轴线垂直定位及水平定位。

基于遗传算法图像模式匹配的收敛性研究

介绍了采用遗传算法进行图像模式匹配的程序概要设计,通过实例分析说明了影响GA收敛性的5个因素。通过研究GA收敛性揭示了图像匹配GA搜索过程的一些规律,为遗传选择策略特别是遗传算子的设计提供了参考。

一种内外球面多功能吸取器

在产品装配过程中,有时需要真空吸取器搬运工件。对不同曲率球面的工件进行搬运时,过去往往需要使用多种吸具进行吊装,更换频繁,使用很不方便。为了解决这一问题,本文介绍了一种多功能吸具。该吸具既可以吸取各种曲率的外球型面工件,又可以吸取内球型面工件。该吸具结构简单、使用方便、安全可靠,能够满足使用要求。

线电极磨削系统电极丝恒张力模糊控制研究

针对自主设计的一种新型WEDG系统走丝机构,提出了采用模糊控制的方法实现电极丝的恒张力控制。首先分析了该新型WEDG系统走丝机构的工作原理,建立了系统的走丝机构控制模型。在此基础上,基于模糊控制理论,根据张力反馈对送丝轮的转速进行闭环控制,最终实现了电极丝的恒张力控制。基于该WEDG系统进行了微小工具电极的加工实验。结果表明,该WEDG系统走丝稳定、张力恒定,能够以很高的效率制作出直径小(直径小于10μm)、几乎没有锥度的工具电极,很好地满足了的微细电火花加工机床微小工具电极的制作需要。

面向MEDM的开放式数控系统研究

研究了面向MEDM应用的开放式数控系统,应用"IPC+UMAC运动控制器"的体系结构。在此基础上,研究了三轴运动系统、线电极磨削系统、工作液循环系统、视觉监测系统、微能脉冲电源与数控系统的集成方法和原理。基于PComm32动态链接库开发了具有通用数控系统人机界面风格的控制软件,实现了整个装置的综合集成。大量的工艺实验初步验证开发的MEDM装置具备了微细轴、孔以及复杂形状二维工件的加工能力。

分子泵转子多学科设计优化技术

转子是分子泵的关键部件,其结构参数的设计需要从抽气性能、转子动力学和强度等方面综合考虑,经过多次迭代才能满足要求,设计过程很复杂。本文采用多学科设计优化理念,基于优化总控软件平台,开发了应用接口软件,集成UG NX、ANSYS、MATLAB等软件,实现抽气性能计算、参数化几何建模、转子动态特性分析、应力与应变计算等功能模块的数据共享和优化迭代,对转子的结构参数进行自动优化,得到了优化的转子结构参数,为高质量、高效率开发系列化分子泵产品提供了技术支撑。

微细电火花加工的实验研究

基于新研发的一套微细电火花精密加工系统EDM-50,在金属材料上进行了一些典型的微小特征精密加工实验及电火花放电沉积实验。该系统已作为加工特征尺寸介于数十微米到数毫米范围的重要工艺手段。

微细电火花单道扫描加工积分蚀除机理研究

针对微细电火花单道扫描加工中电极端部及试件轮廓横截面出现的钝圆现象,给出了其产生的主要影响因素,分析了放电脉冲对正负两极的积分蚀除机理,据此开发了微细电火花单道扫描加工在正负两极的积分蚀除仿真软件,并进行了微细电火花单道扫描加工仿真研究。基于微细组合电加工样机,开展了典型截面形状工具电极的单道扫描加工实验,对工具电极与试件截面轮廓的测量结果表明,放电脉冲在正负两极的积分蚀除作用与多项工艺参数密切相关。

狭长盲视空间中精密止口的柔顺对接装配

集柔顺对接、支撑、翻转功能为一体的集成装配装置由主体、浮动装配台、筒体随行夹具及监测机构组成。用集成了位置控制和伺服驱动功能的驱动器作为控制驱动元件,利用激光束进行粗定位,针孔摄像机实现狭长盲视空间精密止口人工柔顺可视对接。

大口径元件拼接测量系统研发与实验研究

在对子孔径拼接检测技术深入研究的基础上,建立了结构和运动控制更为优化的大口径元件拼接测量平台,改进了顺序拼接算法,减小了误差累积。进行了拼接测量实验,并对顺序拼接和同步拼接的适用性进行了探讨。

狭长盲视空间中精密止口柔顺对接集成装配装置

通过分析了在狭长盲视空间中精密止口人工柔顺对接装配以及精确定位对接装配方式的特点 ,文章提出并介绍一种利用激光束进行粗定位 ,利用针孔摄像机使对接过程可视、基于“人工辅助 +多自由度浮动装配台”集柔顺对接、支撑、翻转功能为一体的集成装配装置的工作原理、总体结构。

基于A3200软内核的组合电加工机床控制系统

研制了一种基于A3200软内核控制器的组合电加工数控系统,支持EDM与ECM加工,采用全闭环速度模式的控制体系,具备接触感知、进给路径回退、多轴联动及支持双通道等功能,能实现电火花成形加工控制。针对该数控系统进行了工艺实验和典型样件加工,验证了它良好的控制与加工性能。

高精度快刀伺服系统构建及其特性研究

快刀伺服是实现自由曲面光学曲面加工的方式之一。文中基于压电陶瓷为致动元件、柔性铰链为传动元件构建了快刀伺服系统。测试结果表明,研制的快刀伺服系统定位精度为4 nm以下,重复定位精度为4 nm以下,最大输出位移达到50 nm,运动频响在位移为20 nm时达到了150 Hz。为后续快刀系统在自由曲面光学零件加工领域应用奠定了基础。

直线发电机在简谐振动下的感应电动势研究

针对简谐振动下直线发电机感应电动势不规则的问题,提出了小幅振动条件下的改进方法。采用单相绕组,选取Ψ(x)曲线零点附近1/3极距的区间作为振动范围,可使感应电动势接近正弦波。有限元仿真得到优化后的电动势波形,谐波占比不超过4%,验证了该方法的有效性。通过比较发现,在小幅振动条件下单相直线发电机的输出特性更理想,适用于斯特林直线发电系统。通过调整定子长度,改变定位力相位,可使振动中心位置自然稳定。该研究可为斯特林直线发电机的设计提供参考。

幅度可控的六自由度浮动装配台设计

为了解决在狭窄、深长，且处于目视盲区的装配空间内反应罐精密止口的对接装配难题，设计了幅度可控的六自由度浮动装配台，可在狭长盲视空间中以手动和自适应方式实现精密止口柔顺对接装配。

微细电火花加工关键技术及工艺研究

文中基于新研发的一套微细电火花精密加工系统μEDM-50,介绍了研发过程中探索出的最小脉宽可以达纳秒级的微能脉冲电源以及一些针对微细电火花加工的特点形成的特殊工艺。微能脉冲电源具有主动消电离环节,可以减少脉间的残余电荷放电,提高加工表面质量;特殊工艺有利于提高系统的加工精度和效率,提高微细电极的安全性。最后,介绍了一些金属零件上典型的微小特征精密加工实验以及放电沉积实验。该系统加工特征的尺寸范围主要介于数十微米到数毫米内。

基于积分作用机理的微细电火花单道扫描加工工艺研究

在微细电火花分层扫描加工过程中,电极端部及零件轮廓横截面容易出现钝圆现象。对其中存在的放电脉冲在正负两极产生的积分蚀除机理进行了分析,并利用典型的中空工具电极,结合设计的微细电火花单道扫描加工仿真软件,开展了中空电极在旋转和不旋转两种条件下的单道扫描加工仿真分析与实验验证,对工具电极与试件截面轮廓的测量结果表明,微细电火花单道扫描加工中,放电脉冲对两极存在差异化的积分蚀除作用,该差异受工艺参数影响较大。

微细电加工增效关键技术研究

微细电加工技术已成为解决介观尺寸范围内的导电材料的精密加工问题的重要工艺手段,但该技术目前的综合加工效率较低,使其难以满足当前大量微细加工的高效需求,主要原因包括:电极损耗快导致其需要反复修整、脉冲能量需要与加工精度和表面质量匹配导致脉冲能量受限。对此,围绕提升微细电加工效率,从并行加工结构、高频脉冲电源、电极在位制备和多工艺集成等多方面提出了多项关键措施,通过加工验证实验,使现有的微细电加工效率具有较明显的提升。