矢量法在刀具半径补偿技术中的应用研究

刀具半径补偿技术是CNC系统的关键技术之一,是加工轨迹插补运算的数据来源与依据。根据编程轨迹及刀具半径值规划出刀具中心的运动轨迹,尤其是轨迹转接点坐标值,是保证零件轮廓正确性的必要前提。引入方向矢量的概念,研究矢量法在刀具半径补偿技术中的应用,实现了C功能刀具半径补偿,很好地解决了二维刀补中唯一解的确定这一复杂难题。该算法已经应用于自主研发的TDNC-L4数控铣削系统和数控车削系统,初步实现了该理论成果的实例化验证。

基于嵌入式实时操作系统的数控程序译码实现

论述了嵌入式实时操作系统用于数控系统的可行性和必要性。基于嵌入式实时操作系统实现了数控系统译码任务的算法,对于译码算法中的关键问题及其调度策略进行了详尽地分析。该算法已经用于本实验室自行研发的TDNCL4M数控系统中,经仿真和联机运行证明该算法是可行的。

基于方向矢量的三维刀具半径补偿技术研究

刀具半径补偿技术是CNC系统中的关键技术之一,是加工轨迹插补运算的数据来源与依据。根据编程轨迹及刀具半径值规划出刀具中心的运动轨迹,尤其是轨迹转接点坐标值,是保证零件轮廓精度的必要前提。引入方向矢量的概念,提出一种基于方向矢量的三维刀具半径补偿技术,深入研究三坐标直线加工刀具半径补偿原理与实现方法;根据空间几何要素之间的位置关系,建立编程轮廓刀心轨迹的相应算法。仿真结果证明了该算法的可行性。

基于改进杠杆法的行星变速机构传动方案研究

为减少离合器和制动器的数量,6挡自动变速器的三行星排齿轮变速机构中常使用常输入元件,单行星排串联辛普森结构的三行星排机构是其典型结构之一。鉴于传统的杠杆法在分析该类结构的传动方案时失去作用,提出"等效输入转速"的概念,对传统杠杆法进行改进。利用改进的杠杆法对单行星排串联辛普森结构的三行星排机构传动方案进行研究,并通过CX31和Allison HD4560P自动变速器的传动方案验证该方法的正确性和可行性。

数控圆弧插补R编程圆心的矢量算法

在数控加工零件图样标注中,一般都用半径R来表示圆或圆弧,因此,零件的数控加工程序常用R编程格式。但是,在数控系统内部必须知道圆心的坐标,才能进行圆弧插补。影响圆弧圆心坐标的因素较多,比如圆弧的长短(优弧或劣弧)、顺逆(G02或G03)以及起点和终点的相对位置等。本文提出的矢量算法,简化了圆心取舍的条件,快速准确地完成了笛卡尔坐标系3个坐标平面圆弧插补R编程的圆心求解,提高了计算和编程的效率。

基于有穷机理论的数控程序语法模型研究

将有穷机理论应用于数控程序的语法分析中,构建了数控程序的语法分析模型。应用图论的相关定理,证明了该模型的正确性和可行性,为数控代码译码程序的开发提供了新思路。

螺纹插补自动加减速控制算法的研究

介绍了一种新的数控车床螺纹插补加减速控制方法,其核心思想就是将加减速的过程离散成N级,在每一级中步进电机要以给定的频率恒速运行给定的步数,而后再升速。该算法有效地解决了高速螺纹加工过程中丢步、中断嵌套等问题,保证了加工精度。在配以MCF375和RTOS数控系统的TDNC150型车床上验证了该算法的可行性。

新型两驱动空间并联机构的结构分析

研究空间二自由度4R对称并联机构模型。基于螺旋理论,分析研究了该机构的构型,建立了各支链的运动螺旋系及其约束螺旋。利用经典的Kutzbach-Grübler计算公式得到该机构的自由度数为2,与实际驱动输入一致。研究结果为该类机构的进一步分析提供了理论依据。

新型二自由度空间并联机构位姿研究

研究了空间二自由度（degreeoffreedom，DOF）4R对称并联机构的位姿，该机构具有自由度最少、工作空间大等特点。应用几何分析法建立了该机构正逆解的数学模型。基于ADMAS环境，对该机构进行了建模仿真。仿真结果验证了理论分析的正确性，以及该机构构型的正确性和可行性。

冗余控制在真空吸附式壁面机器人安全性方面的实验研究

应用冗余控制理论 ,对真空吸附式壁面机器人的安全性问题进行了较为深入的研究 ,提出了提高其安全性的一种有效措施——双真空泵负压冗余控制系统。通过计算 ,冗余控制可使整个负压系统的平均无故障工作时间至少增加一倍。实验证明该方案也是切实可行的。

多排行星变速机构构型及功率流分析

循环功率是影响行星变速机构传动效率的因素之一。基于多排行星变速机构的对比构型、对标构型两种典型构型,分析其构型特点、功率流向,计算循环功率的占比,在保持速比配置大致不变的条件下,对比构型的可替代性。结果表明:两种构型均存在功率循环,循环功率约为输入功率的1/5到1/7;对比构型的循环功率要低于对标构型,传动效率要高于对标构型;对比构型在结构上优于对标构型,是对标构型较为理想的替代结构。

螺旋非圆锥齿轮齿面节线数学模型的构建

以研究螺旋非圆锥齿轮齿面节线的构建原理为目的,基于映射法构建螺旋非圆锥齿轮齿面节线的数学模型,依据密切面的思想及算法,完成螺旋非圆锥齿轮实体模型的构建。运动学仿真结果验证了该算法及模型的正确性。

基于嵌入式技术的数控系统开发设计

针对基于PC的数控系统的不足,提出了基于嵌入式微控制器和嵌入式实时操作系统的数控系统开发设计的新方法,旨在增强数控系统运行的稳定性和任务调度的实时性.设计了以MC68F375和MCX314为双CPU架构的硬件开发平台,规划出了基于VxW orks的层次化软件结构体系和任务调度运行机制,设计了一种引导型的二次开发平台的理论模型,在此基础上设计出了TDNCM4数控系统的原型机,并将其应用于四轴加工中心TDNC-M40A的设计上,探索出一条数控系统开发设计的新途径.

复杂参数曲面高精度刀具轨迹规划算法

在对等残余高度刀具轨迹规划算法加工参数曲面研究的基础上,提出带有误差补偿值的复杂参数曲面高精度刀具轨迹规划算法——高精度刀轨误差补偿算法。通过分析刀触点及与之相应的相邻路径上的粗、精刀位对应点间的关系,引入误差补偿值以提高精对应刀位点的求解精度,得到经过合理简化的误差补偿值表达式,并得出粗、精对应刀位点与理论刀位点的距离误差表达式。高精度刀轨误差补偿算法可以在满足插补运算实时性要求的前提下,使相邻轨迹上与刀触点相对应的刀位点的参数值计算精度得到极大提高,进而提高复杂参数曲面的加工刀具轨迹精度。以使用平底铣刀为例进行仿真加工,结果表明高精度刀轨误差补偿算法适合进行对复杂参数曲面的高精度加工。

嵌入式实时操作系统在数控系统设计中的应用

分析了嵌入式实时操作系统的特点,其与通用操作系统相比更适合嵌入式数控系统的设计。选用μC/OS-II并以模块化的思想设计了基于MC68F375和MCX314的嵌入式数控系统硬件平台,对软件结构进行了层次划分,以功能应用为目标对应用软件进行了模块化设计,以实时性强弱为标准对数控系统任务的优先级进行了分配,分析了系统多任务运行的调度机制,开发了TDNCL4M和TDNCL4T数控系统。

基于冗余控制理论的壁面机器人真空系统的安全性

壁面爬行机器人必须具备吸附和移动功能,吸附系统的安全性是决定整机性能的关键指标.将冗余控制理论应用于负压式壁面爬行机器人的真空吸附系统中,分析了冗余理论应用于真空吸附系统的可行性并建模,提出了提高其安全性的有效措施——双真空泵冗余系统.从理论上证明了该冗余系统可以使壁面机器人的平均无故障工作时间至少延长1倍.通过实际的实验数据分析得出,该系统具有实用性和可调性,并且双泵切换具有快速性和稳定性.

多向纤维缠绕玻璃钢管的纤维体积分数

以跑道形纱线截面形状的假设为基础,从细观几何角度出发,建立了多向纤维缠绕玻璃钢管纤维体积分数的数学模型。由该模型可知,纤维体积分数与纱线宽度、纱线厚度、纤维缠绕循环数、螺旋缠绕角、缠绕初始半径以及纱线间隙有关,而与管长度无关。以4个采用相同原材料、不同缠绕参数缠绕而成的玻璃钢管为样品,分别计算了纤维体积分数的理论值和实际值,结果显示,二者基本符合,证明该模型是可用的,但仍存在一定的差别,最后对引起理论值偏大的原因进行了分析,主要是模型假设的理想化与气泡等的影响。

螺旋式滚轮设计原理

从货物输送原理出发 ,分析了“FMC”机场装卸平台螺旋式滚轮的结构特点 ,给出了设计原理与方法 ,并成功地应用于 S95

加热工艺对纳米Al_2O_3/TiO_2团聚粉末烧结特性的影响

通过喷雾造粒技术制备出可用于热喷涂的纳米Al2O3/TiO2团聚粉末,使用高温电炉采取三种加热工艺进行了烧结。测定了团聚体粉末的松装密度;采用X射线衍射分析了相组成,并根据Scherrer公式计算了烧结前后平均晶粒大小;通过扫描电镜观察分析了团聚体粉末的形貌。结果表明,加热工艺对纳米团聚粉末的烧结行为影响较大,常规高温烧结在实现烧结致密化的同时将导致纳米晶粒的较大生长;两步烧结法可在抑制晶粒生长的情况下,实现松装密度的大幅度提高,是一种较为先进的烧结方法。

我国逆向物流现状及实施

从逆向物流的内涵入手,分析了实施逆向物流的意义及必要性:逆向物流是社会循环经济发展的重要手段,是企业降低生产成本、增加企业效益的重要途径。并针对我国的特点和现状,提出了实施逆向物流应采取的措施:政府立法、鼓励企业技术创新、大力发展第三方物流等。最后得出结论:逆向物流对社会的可持续发展及环境保护具有十分重要的意义,实施势在必行,必将成为企业利润的源泉。