电化学加工机器人动态性能设计与优化研究

工业机器人工作空间大、姿态灵活、可配置性高,且成本低,广泛应用于搬运、装配、喷涂和焊接等多个领域。但由于机器人末端轨迹精度不高,低速波动大,在电化学加工领域的应用很少。根据电化学加工低速、高轨迹精度特点,提出采用象限法设定电化学加工机器人工作区域,建立电化学加工机器人动力学优化函数,采用第三代非支配遗传算法NSGA-Ⅲ求解各设计参数最优Pareto解集,通过仿真和实验进行了动态性能测试验证。结果表明在设定工作区域内,电化学加工机器人直线轨迹精度可达0.073 mm,圆弧轨迹精度可达0.145 mm,低速工况下轨迹精度相比传统工业机器人提高近10倍。

钨热辐射器电化学抛光试验研究

钨热辐射器是热光伏系统中的重要单元,热光伏技术的发展对钨热辐射器表面质量的要求变得更高。为提高钨金属表面质量,基于电化学抛光原理构建了一套电化学抛光装置,通过单因素试验探究了工艺参数对电化学抛光表面质量的影响规律。结果表明:电化学抛光表面粗糙度随着抛光加工电压、加工时间、加工间隙和电解液温度的增加呈现先减小后增大的趋势,最佳的工艺参数为加工电压20 V、加工时间160 s、加工间隙5 mm、电解液温度25℃,此时得到的表面抛光效果最佳。

激光重熔功率对不锈钢改性层性能影响研究

为研究激光功率对316L不锈钢改性层微观组织结构和耐腐蚀性能的影响,采用纳秒脉冲激光对不锈钢表面进行重熔试验。建立激光重熔不锈钢瞬态非线性温度场模型,研究过程中的温度分布及变化规律,并通过试验探究激光功率对改性层微观形貌、元素分布及耐腐蚀性等影响规律。结果表明:不锈钢表面经过激光重熔生成了一层铬和铁氧化物,基体相由α-Fe向γ-Fe转变;当激光功率为5 W时,重熔生成的改性层微观形貌最佳、耐腐蚀性能最强。在激光作用下,不锈钢的微观组织结构致密化,晶核变大、晶粒细化,不锈钢表面的Cr、Mn等元素固溶于奥氏体中,产生微观组织较为致密且耐腐蚀元素含量较多的改性层。

喷射电沉积电流密度对Ni/Co多层膜性能影响研究

金属多层膜因具有较高的硬度与良好的耐腐蚀性,有望成为性能更为优越的保护性镀层材料。采用喷射电沉积技术在304不锈钢基体上制备了不同电流密度下的Ni/Co多层膜,分别对其微观结构、显微硬度和耐腐蚀性能等方面展开了研究。结果表明:在较高电流密度下的喷射电沉积中,多层膜内主要存在面心立方结构和密排六方结构的晶体,且随着电流密度升高,Ni/Co多层膜表面微观形貌逐渐均匀完整,晶粒逐渐细化。当电沉积电流密度为80 A/dm2时,Ni/Co多层膜的自腐蚀电流密度为5.428×10-7 A/cm2,显微硬度为525.4HV,显示出优异的机械性能与抗腐蚀性能。

基于ADAMS的清污机主臂液压缸杆件结构运动学分析

为了解清污机主臂的工作性能,对其在工作过程中的位移、速度与主臂液压缸的受力情况进行了分析。通过闭环矢量分析建立了液压系统的运动学方程,在ADAMS中对整个主臂进行了动力学仿真,仿真结果可为清污机主臂设计合适的液压系统、选择合适的液压元件提供参考,从而使清污机能够平稳运行、高效清污。

乡镇生活污水溶解氧浓度模糊神经网络PID控制系统研究

在乡镇生活污水处理的好氧阶段,溶解氧浓度控制是非常重要的过程,具有滞后性和多干扰等特点,传统控制策略因控制精度较低和自适应能力差而难以满足要求。设计了基于模糊神经网络PID算法的溶解氧浓度控制方案,并在MATLAB中进行仿真。仿真结果表明,该控制方案具有响应速度快、超调量小和抗干扰能力强等优点。

统计过程控制SPC技术在数字化车间建设中的应用研究

目前国内统计过程控制(SPC)技术仍处于起步阶段,特别是在数字化车间的建设过程中,仍未得到广泛的应用。基于国内某微特电机数字化车间的智能化改造,较为详细系统地介绍了SPC在数字化车间建设过程中的应用,以及建立电机制造过程质量管理新模式、新方法的途径。

基于模糊PID的翻转闸门液压系统研究

针对液压翻转闸门在使用时存在高度控制不精准、闸门之间相对位移较大的问题,设计了一种自适应模糊PID控制算法。通过MATLAB和AMESim联合仿真分析得出:模糊PID比传统PID调整时间更快、超调量更小;模糊PID控制的翻转闸门精确性高、同步性强,解决了液压翻转闸门在水位控制中存在的问题。

叶片电化学加工过程多场耦合仿真

针对叶片电化学加工过程难以预测、实验参数修正周期长的问题,建立与温度相关的叶片多场耦合仿真模型,基于COMSOL Multiphysics平台对叶片电化学加工过程进行多场耦合仿真,仿真分析了不同加工电压和不同进液流量对法向平衡间隙的影响。结果表明:加工电压越大,间隙也相应增大,且间隙分布越不均匀;进液流量越大,间隙分布越均匀。采用其中一组仿真参数进行工艺实验,仿真与实验的对比结果表明,叶片轮廓曲率变化缓慢处的仿真结果和实验结果比较贴合,而轮廓曲率变化较快处的仿真值与实验值差别相对较大,但两者的变化趋势相同。

基于ANSYS的立式电解加工机床关键部件模态分析

电解加工机床经常处在动态、交变负荷下工作。有必要对机床部件进行模态分析,了解其动态特性(即固有频率和振型),以便优化结构,提高加工性能。用实体建模软件CATIA对DX3150电解加工机床零部件进行三维建模及装配,将得到的模型简化并导入到有限元分析软件ANSYS中进行模态分析,得到前6阶的固有频率和振型。通过振型图的显示,发现关键部件的各阶振型较为理想。

电化学去毛刺机床控制系统的设计

根据电化学去毛刺机床的控制要求,引入可编程控制器(PLC)和触摸屏技术,进行了该机床控制系统的设计。包括PLC硬件设计、PLC程序设计、硬件通讯设计、强电回路设计、电解电源控制设计、短路检测设计和页面的组态设计。采用了PLC与触摸屏技术后,控制系统界面友好、工作平稳、操作方便,监控功能变得更为直观。

难加工材料激光与化学复合加工蚀除量的研究

介绍了激光与化学复合加工的机理。在工艺实验基础上,系统研究了激光工艺参数(脉冲能量、脉冲宽度、重复频率、扫描速度)和腐蚀液参数(成分、质量分数、流速)对难加工材料复合加工蚀除量的影响规律。通过与单纯激光铣削的对比分析证明,复合加工可获得较高的加工效率和较好的表面质量。

基于PLC的卧式螺旋离心机控制系统

针对某机械厂离心脱水机控制系统的不足,分析了离心脱水机的工作原理及其关键技术,采用变频器调速方式驱动,实现了对污泥泵、转鼓和螺旋输送器的无级调速。结合动力系统的特点与要求,完成了PLC电控系统的操作方便性设计和可靠性设计,结合软件编程,实现了系统的功能。该系统启动平稳,操作方便,同时降低了设备故障率。

低噪声快速建立的全片内LDO设计

提出了一种集成于射频芯片的低噪声、快速建立的低压差线性稳压器(LDO)。分析了传统LDO的主要噪声源,在综合考虑芯片的噪声、静态电流和面积后,采用超低频低通滤波器,对LDO的输出噪声进行优化。基于SMIC 0.18μm工艺,采用Cadence软件对电路进行仿真。结果表明,10 Hz到100 k Hz之间的输出积分噪声电压为17μV,建立时间小于18μs,总静态电流为24μA,满足LDO的应用要求。

降压型DC-DC转换器的二次斜坡补偿电路设计

考虑到传统线性斜坡补偿对开关电源系统带载能力和瞬态响应的影响,利用与频率成正比的充放电电流形成一次斜坡电流,再利用其一次特性与双极性晶体管的输入、输出特性实现了一种工作频率可变的,斜坡峰值电流随占空比变化的二次特性的斜坡补偿,使斜坡补偿所带来的不足有效减小.最后利用HHNEC 0.35μm的BCD工艺,及Hspice仿真软件对电路进行了仿真验证.

电解加工技术的现状与展望

相对传统加工和其他优势特种加工技术而言,电解加工的基础理论较为薄弱,工艺技术尚未成熟。正因如此,其有待研究、开发的空间也更为广阔。近期,电解加工工艺技术研究涉及的方向主要集中在微秒级脉冲电流加工、微细加工、数控展成加工、加工间隙的检测与控制及磁场对电解加工的影响等重点领域。

基于PLC的电解加工机床控制系统的设计与实现

介绍了基于OMRON公司CJ1M可编程逻辑控制器(PLC)设计的DJK3225型电解加工机床控制系统。详细阐述了该系统的控制要求、硬件组成及相关软件设计要点。触摸屏作为人机接口,实现了对运动和加工参数的修改、控制加工流程的执行、显示运动参数的变化,使系统控制界面友好,简单直观,便于操作。

电解加工机床PLC控制系统的抗干扰技术研究

以PLC控制系统在数控电解加工机床中的实际应用为例,深入分析影响PLC控制系统正常工作的干扰因素,并结合电解加工机床PLC控制系统抗干扰设计,分别从PLC电源抗干扰、输入输出信号抗干扰、接地抗干扰、软件编程抗干扰、光电耦合抗干扰等方面,提出一系列抗干扰措施。实践证明,这些抗干扰方法和措施切实有效,使得整个PLC控制系统运行更加稳定、可靠。

基于PLC和触摸屏技术的数控电解加工机床研制

介绍了采用可编程序控制器和触摸屏技术的数控电解加工机床的结构特点、控制系统的硬件结构及其关键技术,以及机床的主要先进功能。

基于PLC的DJK3225卧式电解加工机床的研制

介绍了用于长筒形零件型孔及扩孔加工的DJK3225卧式精密数控电解加工机床。机床主轴进给系统是由交流伺服电动机、滚珠丝杠等精密部件及可编程逻辑控制器(PLC)构成的半闭环控制系统。配备触摸屏作为人机接口,使系统控制界面友好,简单直观,便于操作。