基于轮廓误差灵敏度函数的增益匹配研究

现有数控系统和伺服驱动系统开放性有限,实时轮廓误差控制策略难以实现,为避免加工设备二次开发,研究了精密加工轮廓误差的离线补偿方法,本文提出了一种以减少轮廓误差为目的的跟踪误差匹配方法。首先在构建各进给系统的机电混合控制模型的基础上,推导轮廓误差关于参考轨迹的灵敏度函数;然后以轮廓误差灵敏度函数为理论依据,针对数控加工过程中常用的G01直线和G02/G03圆弧指令,分析伺服参数在不同运动学参数下对加工轨迹的影响;最后通过调整各伺服轴的控制参数,匹配动态误差系数,提高轮廓精度。此方法可在不增加控制系统复杂性的同时减小各轴动态特性导致的误差,对提高多轴联动加工轮廓精度具有参考价值。

石墨烯/铝复合材料的研究现状及应用展望

石墨烯（Graphene）是一种由碳原子构成的单层片状结构新材料。由于其特殊的二维结构,石墨烯的电学、光学、热学和机械性能优异。自2004年被成功制备后[1],石墨烯相关的基础研究和工程应用研究也成为近几年的研究热点之一,在我国已经得到了政府、学术界和企业界的高度重视。

石墨烯用于精密构件轻质功能结构的探讨

石墨烯从2004年首次被发现到2010年获得诺贝尔奖至今,世界各国都将石墨烯技术研究提升至战略高度,成为最热门的研究领域之一,在锂离子电池、传感器、功能涂料和复合材料等领域丰硕成果不断。针对精密构件轻质功能结构的应用需求,通过梳理石墨烯材料的技术特征和国内外应用现状,结合精密构件行业特点,对石墨烯作为精密构件轻质功能结构材料的应用发展进行了探讨。

高体积分数SiCp/7075Al复合材料的时效析出行为

高体积分数SiC颗粒增强7系铝基复合材料(SiCp/7XXXAl)具有高比强度比刚度等特点,因此适宜作为结构件在航空航天、汽车等领域应用。本文采用压力浸渗法制备了45vol.%的SiCp/7075Al复合材料,并对复合材料和基体合金的时效行为进行了系统的研究。DSC分析结果发现复合材料的η′相和η相的放热峰分别比基体7075合金降低了4.4℃和0.5℃。复合材料与7075铝合金达到峰时效的时间均为9h,峰时效时复合材料与基体7075铝合金的硬度分别提高了38.7%(从213.4到296HB)和107.6%(从98.2到203.9HB)。颗粒的加入使得基体中的位错密度显著增加,这有利于析出相的形核。但另一方面,合金元素在界面的偏聚会抑制析出相的析出。因此,SiCp/7075Al复合材料的析出行为是两方面共同作用的结果。

析出相稳定性对铍材尺寸稳定性的影响

铍材由于其优异独特的性能成为高精度仪表的重要材料之一。目前针对铍材的加工、表面处理、精密装配等方面进行了一定的研究,但对铍材的基础特性,尤其是尺寸稳定性的相关研究较少。以目前高精度仪表用铍材为研究对象,通过金相显微镜、透射电子显微镜对铍材的晶粒尺寸、析出相晶体结构进行了分析,采用冷热循环法对铍材的尺寸稳定性进行评价,阐明了相转变对精密构件尺寸稳定性的影响机制。最终采用650℃时效处理后,铍材平均每次温度冲击的尺寸变化量由11.4×10^(-6)减小到6.4×10^(-6)。

基于熔融沉积3D打印翘曲变形的工艺参数优化

熔融沉积制造(Fused Deposition Modeling,FDM)广泛应用于产品的模样阶段,实现了快速原型制造,但在大型零件的成形过程中,零件翘曲变形导致精度的丧失是熔融沉积增材制造技术的一个最为突出的问题。首先针对熔融沉积过程的翘曲变形优化方法进行了分析,随后以成形工艺参数为研究对象,通过正交试验研究各因素的影响规律,得到优化的工艺参数,达到了抑制翘曲变形的目的。

石墨烯用于惯性器件轻质功能结构的探讨

石墨烯Graphene在2004年被首次发现,2010年两位英国科学家因此获得诺贝尔奖。石墨烯技术研究被世界各国提升至战略高度,成为最热门研究领域之一,在锂离子电池、传感器、功能涂料、复合材料等领域不断取得丰硕成果。针对惯性技术轻质功能结构件的应用需求,通过对石墨烯材料技术特征和国内外应用现状进行梳理,结合惯性行业特点,对石墨烯作为惯性器件轻质功能结构材料的应用发展进行了探讨。

精密光机电产品制造中的3D打印

3D打印技术作为前沿先导性智能制造技术，冲击着传统设计，引领着市场方式和工艺的深刻变革，已得到世界各国的广泛关注。以美国、德国为代表的两方国家，采取了一系列措施来促进3D打印技术的发展。美国将3D打印命名为国家制造，并由国防部牵头组建“国家增材制造创新研究院”，致力于3D打印技术的研究。我国为推进3D打印健康有序发展，工信部、发改委、财政部联合制订了《国家增材制造产业发展推进计划（2015--2016年）》，从材料、工艺、装备、行业标准、应用示范等五个方面促进3D打印技术的应用与发展。