发动机连杆裂解槽激光加工机床的加减速控制

提出了一种对激光机床的加减速进行预处理的方法,并将处理的结果与程序相结合,编制出新的NC加工程序。对激光切槽后得到的连杆进行裂解,并用工具显微镜检测。检测结果表明,对于各种型号的连杆,切割出来的裂解槽在深度上基本保持一致(裂解槽上各个点的槽深度公差为±0.02 mm),完全没有过切及残留,说明该方法的使用大大提高了该连杆裂解槽激光加工机床的稳定性及精度。

激光预制裂纹槽的断裂分析

进行了单边激光加工裂纹槽试样轴向拉伸试验。试样取自用高碳微合金非调质钢(C70S6)锻造的连杆。分析了激光预制裂纹槽对材料断裂的影响,并与线切割和拉削加工裂纹槽拉伸断裂试样进行了断口分析和断裂载荷的对比。结果表明:采用激光预制裂纹槽试样的断口具有最小的裂尖塑性变形区域,与有相同裂纹槽深度的线切割和拉削加工裂纹槽试样相比,其拉伸断裂载荷分别小20%和30%左右。在试验结果基础上确定了激光加工裂纹槽的等效临界应力强度因子为25.51 MPa.m1/2。本文结果可用于激光预制裂纹槽的连杆裂解载荷参数计算。

抽油杆直线度摄像测量方法与系统

直线度是机械加工中重要的测量参数,抽油杆直线度直接关系到其产品质量,但一直没有较好的测量手段。为此,提出一种基于阵列摄像的机器视觉测量方法。测量系统通过采集抽油杆的边缘轮廓图像,进行形态学的图像处理,得到一段抽油杆表面轮廓直线,通过激光线条提供直线基准,与20台相机测量的轮廓线比对,获得10 m抽油杆的全长直线度。测量系统通过旋转抽油杆,获得多个圆周方向上的直线度,其测量精度为0.5 mm/m,测量速度为2根/min,可实现非接触、高精度的快速直线度测量。

拉杆批量生产工艺方案的分析与确定

合理的工艺方案是提高生产效率、降低成本的重要途径,通过对拉杆的4种工艺方案的比较与分析,确定出最合理的拉杆批量生产的工艺方案。

汽车发动机连杆激光3-D打印工艺研究

为了研究汽车发动机连杆激光3-D打印制造工艺,采用理论分析和实验验证的方法,建立了连杆3-D数据模型,进行了分层切片处理,通过S型扫描和轮廓偏移扫描,规划两种连杆加工路径。选用铁基合金粉末以及相应的工艺参量,在激光3-D打印系统中进行连杆打印试验。扫描单层轨迹用时4min30s^4min56s,总用时4h20min。结果表明,连杆成形区底部的金相组织主要是柱状晶和树枝晶,中上部是细小的等轴晶,层间致密搭接,形成良好的冶金结合;成形连杆显微硬度为450HV^490HV,屈服强度为754MPa,抗拉强度为1189MPa,延伸率为9%。连杆激光3-D打印成形制坯性能相比于锻造、粉锻制造工艺,减少了工装成本支出并缩短了生产准备工时,其屈服强度、抗拉强度等力学性能超过钢锻连杆,与国外粉锻连杆相比,差别不大,能满足连杆制坯要求。

基于灰色关联分析的35CrMoV钢活塞杆激光熔覆工艺参数优化

为选取优化合理的激光熔覆工艺参数匹配,获得致密性好、耐磨性强的熔覆层,采用激光熔覆技术对基材为35CrMoV钢的已磨损表面进行修复试验。以激光扫描速度、激光熔覆功率、送粉速度为自变量,以正交试验数据为基础,基于灰色系统的理论模型对试验数据进行处理;通过层次分析法计算多目标权重,运用灰色关联理论,分别计算并得到各工艺参数对理想单目标值的关联系数及对多目标值的关联度;将单目标参数优化转换为综合工艺参数优化,获得了优化工艺参数组合:扫描线速度100 mm/s、送粉速度42. 8 g/min、激光熔覆功率1. 8 kW;通过试验对优化结果进行了检验,结果表明:在最优工艺参数条件下,熔覆层质量得到明显提高,特别是耐磨性相对提高了43%.

发动机连杆裂解槽激光加工机床的加减速前瞻控制

为了提高发动机连杆裂解槽激光加工机床的加工效率,提出了一种对机床数控系统的加减速进行前瞻控制与S型曲线加减速相结合的方法。将高档数控系统常用的S型曲线加减速算法原有的七段过程简化为五段,将前瞻控制理论应用到S型曲线加减速算法中,在速度突变前提前规划速度,将这五段曲线中的位移、速度和加速度从连续量转变成离散的、周期变化的量,最后将改进后的算法移植到数控系统中。仿真结果表明,应用改进算法,变速后系统达到新稳态的时间缩短了3.5 ms,最大超调量是原来的80%。切槽实验结果表明:对连杆大头孔进行激光切槽后,裂解槽的槽深均匀无超差(裂解槽上各个点的槽深度差异小于±0.02 mm),完全符合后续加工要求,该方法大大提高了连杆裂解槽激光加工机床的稳定性以及速度和精度。

机器视觉系统在激光封焊机中的开发与应用

在激光封焊机上引入机器视觉系统,将图像坐标系统与机械坐标系统建立对应的映射关系,通过图像处理实现工件表面的焊接接口(焊缝)识别后,转化成能够引导运动控制系统的数据信息,引导激光头沿焊接轨迹的自动对位和焊接。机器视觉系统在激光封焊机上的应用,实现了产品的批量性焊接,大大提高设备效率与产能。

超声旋转加工及其在Nd：YAG晶体棒外圆成形中的应用

本文概要介绍超声旋转加工原理、特点和Ｔ３０３０３／ＺＶ型超声旋转加工机。验证了具有细长金刚石钻头的超声振动系统可按“局部共振”设计和调谐，观测了超声旋转加工对加工材料性能的影响，测量了加工精度，得出超声旋转加工能有效用于Ｎｄ。ＹＡＧ晶体棒外圆成形。

46MnVS5连杆脉冲激光切割裂解槽实验研究

分析总结了不同脉冲光纤激光加工参数(脉冲功率、脉冲频率、脉冲宽度和切割速度)对新型胀断连杆材料46MnVS5裂解槽几何尺寸的影响规律。结果显示:随着脉冲功率、脉冲频率和脉冲宽度的增大,裂解槽的深度和宽度都有不同程度的增加,其中脉冲功率对张角的影响较大,脉冲频率和脉冲宽度对张角的变化不明显;槽深和槽宽随着切槽速度的增加均减小,张角则在一定尺寸范围内变化。当加工出来的槽深在450~700μm、槽宽在150~200μm时,张角在15°~20°范围内变化,可满足加工要求。

一种内燃机车连杆尺寸、形位误差的智能检测系统

介绍一种内燃机车连杆尺寸、形位误差智能检测系统的构成、检测方法和原理。

降低连杆裂解工艺废品率的探索和实践

介绍了连杆裂解技术在大批量生产应用中的一些经验,探究了连杆激光加工裂解工艺的一些技术细节,对解决连杆爆口、错位、变形、夹渣等问题给出了具体的方法和建议。

Nd:YAG激光晶体棒批量加工工艺研究

介绍了激光棒批量加工技术,使用本技术一次可加工激光棒60支,并且首次采用双面同时加工技术,缩短了加工周期,使激光棒批量加工成为可能。

高重复率钕玻璃冲击处理装置的多横模激光振荡器

讨论了用于冲击处理装置的多横模激光振荡器,给出了高重复率钕玻璃激光冲击处理装置的设计,并详细说明了光路安排中各个光学器件的设计参数。实验测量了激光器单次和以重复频率0.5Hz运转时输出的能量,并且测量了激光器在正常运转时激光脉宽和放大自发辐射(ASE)的大小。测量结果表明,在单次和0.5Hz频率运转时,激光输出能量都能达到40J以上;激光的脉宽稳定在22ns左右;激光输出的ASE大约为16mJ。测量数据表明,该激光器可以用来进行激光冲击强化的实验研究装置。

激光加工胀断连杆裂解槽技术研究现状

连杆裂解加工是连杆加工的关键技术,具有许多优势,比如:加工工序较少,能够使设备投资达到最小化;材料损耗程度低,能够达到节能和节材的目的;产品拥有较高的质量,连杆承载能力明显提高等。其最为核心的技术包括三种:连杆裂解槽加工、定向裂解连杆和定扭矩装配螺栓。连杆裂解槽加工的主要方式是激光加工。本文主要介绍激光加工连杆裂解槽的原理和特点,以及激光加工连杆裂解槽设备的国内外发展现状和特点。激光加工连杆裂解槽的特点主要是精度高、效率高等,目前国内外激光加工连杆裂解槽设备朝着提高加工效率、降低成本的方向发展。

结合地面点和杆状物的车载激光点云自动配准方法

针对车载激光扫描在重访道路时多趟点云的配准问题,提出一种地面点和杆状物结合的点云配准方法。配准前通过梯度算法提取地面点,依据空间相对分布关系对目标点集与待配准点集进行自动配对。考虑到传统迭代最近点(ICP)算法对初始位置要求高等局限性,采取先高程后平面的配准步骤:首先高程配准,基于地面点使用体素滤波器强化地形特征,通过利用距离约束条件来获取准确匹配点序列并计算初始配准参数,为精确配准提供良好的位姿信息;其次平面配准,以杆状物为配准基元,在利用直通滤波限定杆柱状剖面的基础上添加表面曲率特征,并设定阈值剔除错误邻近点对,从而提高配准精度和速度;最后根据线性内插实现长路线点云平滑。实测数据验证了该方法的有效性,三轴配准参数残差低于4 cm,均方根误差在3 cm左右,配准效率较高,可为大场景车载激光点云的配准提供技术参考。

基于激光截面成像法的气液两相流气泡群特征测量

针对核反应堆热工设计与建模中堆芯气液两相流参数的测算需求,研究了一种基于激光成像的气泡群特征测量方法。在透明模型堆芯外部使用平面激光照射两相流形成横向探测截面,通过高速摄影获取气泡群在该截面处的前向光散射图像,利用圆度值分类法和优化的快速径向对称变换图形分割算法对图像进行处理,有效降低了气泡影像重叠引入的面积计算误差。基于气泡“断层轮廓-速度-形态”的约束关系,完成了气泡垂直速度的求解,最终所提方法实现了瞬时截面含气率测量、截面含气率均值成像、气泡三维形态重建和平均粒径分布计算。