汽车自动变速器阀体阀芯孔内壁面质量检测系统的研发

针对汽车自动变速器阀体的自动化加工质量检测,本文中提出了一套基于工业内窥镜拍摄的自动化检测系统设计方案。该方案融合机械、电控、视觉、软件等多个模块,以实现自动化视觉检测;并进行系统关键部分的原型研发及拍摄测试。结果表明,系统能够有效完成阀孔内壁面的完整图像拍摄和缺陷特征提取,有助于提高检测精度,且数据整理方便,有助于提升工厂的自动化水平。

超临界转速下空心电极的电火花铣削实验研究

电火花加工以其精度高、可加工高强度和高硬度材料以及无机械力等优点受到人们的青睐。但在微细电火花铣削中往往需预先磨削电极以减小同轴度误差,这在提高了加工精度的同时降低了加工效率。因此,将超临界旋转电极应用于电火花铣削加工中,利用其在超临界转速下的“自定心”特性,在不进行电极磨削的同时提高电极末端的位置精度,提高微细电极的制作效率。首先,建立了空心电极的旋转振动模型,导出了空心电极临界转速的计算公式;其次,进行了超临界转速下的空心电极旋转实验,研究了转速对电极末端位置精度的影响;最后,进行了电火花单槽铣削加工实验,并对加工结果及加工稳定性进行讨论。

磁场对电火花放电通道的影响研究

放电过程中的横向静磁场可使带电粒子受到洛伦兹力而改变运动轨迹,造成工件上放电点的位置变化,进而引起电蚀坑形貌的变化。利用理论方法推算出磁场作用下的电子运动轨迹,得到工件上放电点的理论偏移值,并通过实验证明洛伦兹力改变了放电点的位置。结果表明:部分电蚀坑出现明显的拉长型畸变,放电点沿洛伦兹力方向移动,放电通道在洛伦兹力与工作液阻力的作用下逐渐发生偏移。电蚀坑被拉长后其深度会变浅,大而浅的电蚀坑将有助于提高电火花加工的表面质量。

基于定长补偿的空心电极微细电火花平面加工方法

定长补偿方法是微细电火花铣削的重要补偿方法,在使用空心电极进行定长补偿铣削时,旋转的空心电极端部会形成稳定的圆台形。基于定长补偿加工模型,提出了空心电极定长补偿平面铣削方法,将待加工平面分解成一系列有一定重叠率的梯形槽。在此基础上,根据不同的重叠率推导了加工有重叠部分的梯形槽时对应的电极补偿长度,并设计了双槽加工实验,验证了所提方法的可行性。最终加工出的平面在两道槽的交界处无明显起伏,为空心电极定长补偿方法在平面铣削加工中奠定了基础。

空心电极定长补偿电火花铣削实验研究

在微细电火花加工过程中,对电极进行定长补偿是保证加工精度的有效方法之一。当使用空心电极进行定长补偿电火花铣削时,电极会形成稳定的圆台形端部。提出了基于圆台形端部定长补偿的数学模型,通过实验观测分析圆台形端部的形成过程,并验证了该方法下的加工稳定性。在电极直径及电参数不变的情况下,研究了补偿长度与加工深度、工件横截面斜角的关系,进一步对模型进行了实验验证。最后进行了实例加工并获得了较好的加工效果。

电解电火花加工树脂材料的实验研究

研究了电解电火花工艺加工酚醛树脂材料时,电解液浓度、加工电压及工具电极和工件之间的压力对加工速度的影响。结果表明:增加电解液浓度、加工电压及工具电极和工件之间的压力可提高加工速度。结合酚醛树脂材料的特性,分析论证了以上三种因素对加工速度的影响机理。通过对实验现象的分析归纳,总结了酚醛树脂材料在电解电火花加工过程中的材料蚀除机理。

电火花放电微细电极振动的测量与研究

利用电火花铣削进行大深度、大体积的三维型腔加工,需预留足够的电极长度以对损耗的电极进行补偿。在电极直径较小的情况下,较大长度的电极会使电极刚度降低,放电产生的作用力等因素的影响将无法忽略,直接导致电极末端位置误差增大,影响加工精度。围绕电极放电力对微细电极振动的影响,进行了测量及研究。采用显微镜和高速相机的组合观测微细空心电极在单脉冲放电作用下的振动情况,以获得其振幅大小;在实验基础上分析峰值电流和脉宽参数组合的变化对电极振幅的影响。

可控图像退化对提升机器视觉鲁棒性的研究

现有工业机器视觉设备验证仍主要依赖批量造件,小概率的产品缺陷误判和设备失效风险不容易在投产前被发现和消除。为提升机器视觉系统鲁棒性,充分验证算法和参数不足,需要开发一种可控图像退化模拟系统。此系统能根据工况和设备特性,利用少量样图生成各类具有代表性的退化图像,并对图像退化程度进行精确量化评价。选择评价合适的退化图像对主流机器视觉设备进行鲁棒性验证,从而虚拟但有效地降低设备损坏停机和产品质量风险。另外,对于深度学习视觉应用,此系统也能更贴合工厂环境实现数据增广,优化神经网络模型。

基于机器感知技术对于电池模组的精密装配质量控制

如今汽车电动化已经是主流趋势,电池包整线自动化集成是电动汽车规模化生产的必要一环。然而电池包零件较多是由非金属制造而成,在电池模组装配过程中尺寸精度存在一定误差;规模化量产必须克服工装定位、工件来料、环境影响等带来的不确定性误差。介绍了基于机器感知技术实现对电池模组的精密装配工作;该方案优先通过机器视觉取像、特征匹配进行装配位置的预定位,引导机器人进入装配位后开启力控功能实现电池模组的精密装配。结合视觉感知、力觉感知最终确保电池模组装配质量的稳定、安全。