路边车位车辆地磁差分检测算法研究

地磁检测技术因其低功耗、高性价比等特点,被认为是一种很好的路边车位车辆检测技术。但是由于抗干扰能力较弱,识别时的误报率较高,因此,当单独使用这一技术,应用上存在正确识别概率偏低的问题。基于地磁传感器的特性,提出了在检测单元上设置双组地磁传感器,利用其差分值确定多个判别特征,通过多层次的融合判断车辆的驶入、驶出状态的算法。设计了地磁差分检测系统,经过实验,表明该算法提高了系统的抗干扰能力,与单组地磁传感器阈值检测算法相比较,正确识别概率大幅度提高,达到98.0%,与基于地磁的双模检测技术的正确识别概率相当,取得了良好的车辆状态识别的效果。

触发式测头在确定工件坐标系中的应用

以三坐标立式加工中心和触发式测头组成的加工中心在线检测系统为例,介绍了触发式测头在确定工件坐标系中的应用原理,由检测程序自动控制完成工件坐标系的设定。同时在MAKINO立式加工中心上进行实验验证,实验结果表明:触发式测头的应用,大大地缩短了机床的辅助时间,提高了生产率。

基于网格的敏捷工艺准备系统关键技术研究

提出了基于网格的敏捷工艺准备的思想,同时给出了系统六层体系结构。讨论了实施基于网格的敏捷工艺准备系统的关键技术:平台体系结构的建立、工艺信息的提取与共享、网格工作流技术以及任务管理,并给出了相关解决方案。为协助企业快速重组生产、提高其快速反应能力及推进工业的信息化进程奠定了良好的基础。

刀具磨损早期故障智能诊断研究

针对刀具的早期故障监测中因存在强烈的背景噪声而难以提取故障特征的问题,提出了基于二次采样随机共振消噪和B样条神经网络智能识别的故障诊断方法。首先利用在随机共振过程中,噪声增强振动信号的信噪比特性,将刀具振动信号进行随机共振输出,提取有效特征,再输入到B样条神经网络进行智能识别,进而获得刀具的磨损值。同时,为了得到与输入信号最佳匹配的随机共振参数,提出了基于遗传算法的多参数同步优化的自适应随机共振算法,克服了传统随机共振系统只实现单参数优化的缺点。实验结果表明,该方法能实现弱信号检测,能有效地应用于刀具磨损故障诊断中。

三坐标测量机检测数据与CAD系统之间的接口技术研究

提出一种需要人工适当干预的曲面处理方法。该方法通过对大量的点位数据进行处理,生成相应的曲线,然后由设计人员对曲线进行修整,生成相应的曲面。并采用ObjectARX为开发工具,在MDT环境下开发了三坐标测量机与CAD系统之间的接口程序。

基于最小有向距离原理的无干涉刀位轨迹计算

基于最小有向距离原理,分别用改进的遗传算法和五点寻优算法计算全局最小有向距离和局部最小有向距离,并按两种最小有向距离分别计算刀位轨迹,进行干涉判断。该方法不仅可以在数控加工中生成无干涉刀位轨迹,而且可以为后续补充加工提供编程数据,在复杂曲面数控加工的自动编程系统中应用,稳定可靠,收敛性好,计算效率较高。

基于UG复杂曲面合金零件的数控加工

本文以生活中常见的合金零件加工模具为例,分析含有复杂曲面合金零部件产品如何进行高效率、高质量的建模及数控加工方法。其思路为:分析图样要求确定合适的加工工艺路线;使用UG软件对合金零件加工模具进行三维建模;数控仿真加工合金零件加工模具外轮廓及内型腔;生成数控代码并验证其合理性;最终通过数控铣床进行铣削加工出符合图样要求的成品。

工件的加工与检测集成技术研究

以加工中心在线检测技术为主体,针对目前数控机床专用化程度逐步提高的趋势,提出了针对具体工件开发专用数控加工与检测集成系统的概念。系统对工件的基本几何特征进行规划,建立了基本几何量的检测宏程序库并针对具体工件自动形成检测加工程序。

基于工艺对称性的对称性工艺数据库及应用

为实现基于机械制造工艺对称性的计算机辅助工艺设计,在总结工艺对称性应用领域的基础上,提出了以零件制造特征为载体,将所有对称性工艺方法、工艺过程、工艺资源和约束条件都封装在零件制造特征中的对称性工艺数据库结构模型和数据结构.借鉴基于实例推理的技术和成组技术,通过对制造特征进行分类处理,并对模型中各个组元添加对称性工艺数据,形成由各类、各种制造特征组成的对称性工艺数据库.在对称性工艺数据库的支持下,通过待加工零件与对称性工艺数据库进行匹配,获得待加工零件具体制造特征的对称性工艺数据,并在工艺知识库、工艺规则库和典型工艺模板的驱动下,实现零件机械制造工艺路线的自动化生成.

基于机床信息的加工过程刀具磨损状态在线监测

为实现刀具磨损状态的在线监测,提高监测系统的实用性,提出一种基于机床信息的加工过程刀具磨损状态在线监测方法。采用OPC UA通信技术在线采集与存储数控机床信息,得到与磨损相关的机床内部过程信息,并基于这类信息与相应的刀具磨损信息,利用卷积神经网络建立了刀具磨损状态识别模型。应用案例证明了该方法的监测性能,与其他传统监测方法相比,该方法更适用于实际的生产加工。

金属增材制造过程的在线监测研究综述

金属增材制造(AM)技术融合制造技术、光学技术、数控技术、传感技术等多门科学技术,是一门多学科交叉的新型制造技术。与传统减材制造方法相比,此技术具有易加工结构复杂零件、加工材料广、制造周期短、环境污染小等优点。经过数十年的发展,该技术已被广泛应用于航空航天、快速原型制造、生物医疗、装饰品制造等诸多领域,并对原有的生产方式产生了重要的影响。但是由于缺乏对金属增材制造过程进行在线监测,阻碍了该技术在一些对零件质量要求很高的领域的进一步发展,如医疗和航空航天等高精尖领域,针对这个问题,金属增材制造过程在线监测研究应运而生。在金属增材制造过程中,零件的质量和尺寸精度受工艺参数(如激光功率、送粉率、扫描速度等)、外部因素(基板温度、冷却方式)及熔池的温度和尺寸等多种因素影响,因此这些影响因素成为在线监测研究的主要对象。且随着金属增材制造技术制造的功能梯度性零件在航空航天领域的应用,对零件的元素成分和显微组织实现在线监测是十分重要的。近10年来熔池的温度和尺寸监测一直是AM在线监测研究的焦点,并取得了丰硕的成果。近六年来,元素成分和显微组织的在线监测也得到初步发展。在线监测研究在充分发挥金属增材制造技术优势的同时,不仅提高了零件的质量和尺寸精度,还对促进功能梯度性零件的开发和制造具有重要意义,扩大了该技术的应用范围。关于熔池温度和尺寸的在线监测研究,目前已经能实现闭环控制,即根据测量得到的数据反馈进行相应的动作,从而改善零件的质量和尺寸精度。而元素成分和显微组织在线监测系统由于研究时间较短,只有显微组织能实现闭环控制,元素成分目前只能实现实时监测,尚未实现闭环控制。本文归纳了熔池温度、熔池尺寸、元素成分和显微组织这四种在线监测研究中所使用的监测工具及其工作原理,并分别对这四种在线监测系统进行了原理介绍和结果分析,分析了金属增材制造过程在线监测面临的问题并展望了其前景,以期为相关研究方向的初学者提供参考。

汽车发动机磁流变液悬置优化振动特性研究

针对发动机悬置怠速工况下的隔振问题,结合磁流变液体的流变特性,在已有磁流变液发动机悬置的基础上改进了悬置结构,设计了带有多个惯性通道的磁流变液悬置。在现有磁流变液悬置结构的基础上,简化结构,建立悬置的液力模型。运用键合图理论分别绘制带有不同惯性通道个数的磁流变液悬置的键合图,然后推导动刚度以及滞后角关于频率的计算公式。应用Matlab编写程序对悬置的动特性进行仿真研究,得到了发动机悬置的结构参数及其惯性通道个数对悬置动特性的影响。对单惯性通道磁流变液悬置的动特性进行试验研究,研究了各个参数对悬置动特性的影响,结果表明多惯性通道的磁流变液悬置可以改善发动机怠速隔振性能。

基于EOS设备的尼龙烧结工艺研究

介绍EOS设备特性以及该种设备尼龙烧结的工艺流程。提出工件在烧结前须对其三维模型进行处理;根据设备特性和工件的使用要求进行合理排位;在满足客户需求情况下,选择合适的EOS参数集进行切片;对不同形状的零件采用不同的激光扫描方式进行加工。该工艺对使用SLS设备进行尼龙烧结的用户,尤其是使用EOS尼龙烧结设备的用户有一定的借鉴意义。

基于混合麻雀搜索算法的作业车间调度研究

为了解决作业车间调度问题,以最小化最大完工时间为目标,结合遗传算法(GA)与麻雀搜索算法(SSA),提出了一种混合麻雀搜索算法。首先采取基于工序的编码方式构建了一种转换机制,将SSA中的麻雀个体位置与工序编码相对应。然后针对SSA在求解过程中容易陷入局部最优的问题,采用侦察者数量递减策略,结合GA中的变异操作来提高SSA跳出局部最优的能力。在发现者探索阶段加入GA中的交叉操作,以提高算法的收敛速度。最后以FT06、FT10等测试问题以及2个应用实例为例,证明混合麻雀搜索算法在求解作业车间调度问题时,与其他算法相比有更快的收敛速度、更高的寻优成功率和更强的寻优能力,证明了所提算法的有效性。

用于GaN生长的蓝宝石衬底片化学机械抛光工艺研究

对蓝宝石衬底片的化学机械抛光进行了研究。系统地分析了蓝宝石抛光工艺过程的性能参数,通过大量实验总结出了其影响因素并提出了优化方案,结果表明,采用粒径为40nm、低分散度的SiO2溶胶磨料并配合以适当参数进行抛光,可以获得良好的表面状态和较高的去除速率。能够有效提高蓝宝石表面的性能及加工效率。

计算机辅助机加工车间实时调度

在4种经典排序问题及算法的基础上,提出12种排序问题及算法,给出该算法的软件和硬件实现方法,为解决中小型通用机械制造企业的生产调度问题,提供了一套切实可行的方案。

塑料瓶及其吹塑模具参数化CAD软件的程序设计

模具作为一种成型工具,其设计、制造水平的高低,直接关系到产品的质量与更新换代,是衡量一个国家产品制造水平的重要标志。但是,日前,我国的模具CAD技术还比较落后,专业的模具CAD软件紧缺,模具CAD新技术的研究迫在眉睫。本文以采用拉伸吹塑中的两步法成型的塑料瓶及其吹塑模具为主要研究对象,利用Visual C++6.0和Pro/ENGINEER的二次开发工具Pro/TOOLKIT,开发出了塑料瓶及其吹塑模具的三维参数化CAD设计系统——PBBMCAD系统。

基于人工蜂群算法的工艺规划方法研究

为合理利用制造资源、缩短开发周期、降低生产成本、提高产品质量,本文针对离散制造行业的工艺规划方法进行了研究。在考虑资源工艺能力、状态以及工序优先关系对工艺方案可行性的约束的基础上,建立了多目标非线性的零件工艺规划模型,对零件工艺方案的质量、成本、工期、环境消耗等多个维度进行了优化,并利用改进的人工蜂群算法对模型进行了求解。最后通过一个代表性的实例证明了模型及算法的有效性。

气压与螺杆挤出复合型陶瓷无模直写系统开发

针对90%以上的高固相质量分数陶瓷流体无模直写成型难的问题,对增材制造在陶瓷无模直写中的研究应用进展进行了归纳,对高固相质量分数的陶瓷流体的流变特性、挤出螺杆的结构设计等方面进行了理论分析,提出了一种气压与螺杆挤出复合型陶瓷无模直写系统。首先,根据非牛顿流体的流变特性,设计旋转螺杆提供向下推力,并可实现流体搅拌,去除了陶瓷流体内气泡的同时使其保持均匀;其次,根据增材制造的技术原理,完成了直写成型系统软件和硬件的开发,并搭建了直写成型平台;最后,对陶瓷无模直写成型中的木堆结构进行了打印测试。研究结果表明:所开发的直写系统能够实现高固相质量分数陶瓷流体的直写成型。

整体叶轮叶片根部特征刀具轨迹规化研究

针对整体叶轮叶片根部特征加工过程中极易产生过切和欠切的问题,提出了适合光滑过渡曲面区域的叶轮叶片根部特征的精加工的刀具轨迹规划优化方法。该方法首先对叶根曲面进行划分,定义加工曲面类型;然后对加工曲面进行刀具轨迹规划,计算出最佳走刀步长和行距;最后在保证刀具不与被加工表面发生过切和欠切的基础上,使得刀具与被加工曲面在刀触点处平面上每个方向的曲率相匹配,并使生成的刀轨光顺简洁,改善曲面加工精度与加工效率。通过对某叶片根部的仿真实例加工验证了该方法的正确性。该方法在多轴数控加工中具有重要的实用价值。