Design and Performance Analysis of Small Denture Machining Equipment

The research and application on small denture machining equipment are great breakthrough for modern dental restoration technology. In this paper, a small denture machining equipment made of two spindles with four-axis was designed based on machining characteristics and functional analysis. Position accuracy and re-position accuracy were measured by accuracy instrument. In order to test its machining capacity, some typical microstcucture parts, such as straight channel, hemispherical surface, and molars coronal, were selected for high speed milling. It was obtained that the denture machining equipment met the machining requirements with high quality and efficiency, according to the acquisition and analysis of form and position errors, surface roughness, and 3-D profile.

暗挖地铁隧道下穿高铁隧道关键技术研究

为研究暗挖地铁隧道下穿高铁路隧道的施工控制技术,以北京地铁12号线大钟寺站-蓟门桥站区间隧道下穿京张高铁隧道为工程背景,阐述穿越施工工序及洞内外综合控制措施,对复杂环境条件下临时仰拱+台阶法开挖、管棚、超前小导管、深孔注浆、过渡段施工等关键技术环节进行分析,明确其设计施工中的技术要点,并对施工监测数据进行分析。研究得出采用洞内施工控制措施,使得高铁隧道沉降满足控制标准;后行隧道施工对先行隧道存在一定扰动影响;暗挖地铁隧道下穿施工引起上方的高铁隧道轴线方向上明显的不均匀沉降。

电流脉冲频率对TIG焊电弧压力的影响

为了研究电流脉冲频率对TIG焊电弧压力的影响,采用小孔探针法检测了TIG焊的电弧压力分布形式以及在不同电流脉冲频率作用下焊缝的熔深和熔宽.结果表明,TIG焊电弧压力曲线类似于正态分布曲线,电弧中心位置处的压力最大,越靠近边缘处压力越小.当在一定范围内增加电流脉冲频率时,曲线会发生横向收缩和纵向伸长现象,且TIG焊电弧压力的峰值以及焊缝的熔深均增加,而熔宽减小.因此,可以通过改变电流脉冲频率的方法来改变TIG焊的电弧压力.

连续小线段高速加工插补技术综述

高速加工技术己在工业发达国家得到应用,并取得了极其显著的经济效益。由于受到关键功能部件等核心技术的制约,我国高速加工技术的发展处于不利地位。文章在简要介绍小线段插补基本原理的基础上,结合已有研究,总结并详细阐述了连续小线段高速加工插补技术的曲率描述算法、前瞻控制算法、加减速控制算法和拐角平滑过渡算法等方面的主要研究内容及方向。

高速小直径深孔钻削过程中的切屑形态分析

切屑形态能够直接影响到高速小直径深孔钻削的排屑效果,是孔加工质量好坏的决定性因素。通过实验研究了直径12 mm的3种不同刀片材质高速SIED深孔钻(YN05硬质合金刀片、TiN涂层刀片、陶瓷刀片)分别在不同的主轴转速和刀具进给量情况下切屑的形态和容屑系数K对排屑效果的影响。通过分析实验所得数据和研究实验过程所产生切屑的形态,得出切屑的容屑系数越小排屑效果越理想,其中C形屑、锥状屑为高速小直径深孔钻削过程中产生的最佳切屑形态。

大深径比微小孔快速电火花加工系统

用电火花加工技术快速加工大深径比微小孔存在散热困难、排屑不畅、电极损耗大及加工过程不易控制等技术难点,为此,在分析电火花加工机理及加工特点的基础上,研发了一台用于快速加工大深径比微小孔的电火花机床。该设备采用立式布局,通过应用电极旋转、工件振动的旋振式机构,实现了加工过程中快速散热和排屑;通过采取工业控制计算机搭载数据采集卡和运动控制器的方式,实现了加工过程的检测控制功能一体化。针对电火花加工过程中放电信号严重畸变以及放电状态不稳定导致加工状态难检测的问题,提出了两级模糊逐级映射放电状态检测方法,同时为了实现机床的快速响应和精确控制,设计了双闭环加工控制系统。实验表明,该机床适合于深径比超过10,小孔直径为60～200μm的微小孔快速加工,且性能稳定、可靠性高。

数控系统小线段高速加工中的“拐点问题”

在数控系统的连续小线段高速插补中,由于线段终点速度不为零及插补的离散特征,线段最后插补点与终点不能自然重合,若强行把终点作为最后插补点,可能带来速度冲击.为解决这一问题,本文提出了一种全新的处理方法,在确保没有速度冲击的前提下,允许插补点不通过线段终点,简化了插补算法.该方法产生的最大轮廓误差仅取决于最大加速度及插补周期,在实际系统中进行误差控制十分方便.

一种连续小线段高速插补算法

为使自行研发的机床数控系统具有连续小线段高速加工能力,该文以离散的方法建立了一种全新的插补算法。该算法以级数求和的方法推导了S型加减速控制模型,并以小线段夹角为参变量控制拐点通过速度建立了小线段速度衔接模型,在此基础上,算法将插补过程分解为插补预处理及插补点计算两个步骤,预处理中对小线段进行速度规划并设计了线段间速度的递推处理方法,插补点仅需根据当前速度及线段方向向量即可求出。通过对系统输出的插补点数据分析以及数控系统实际运行测试表明:该算法的加减速控制连续平滑,小线段加工程序具有较高的运行速度。

深小孔高速电火花加工技术的研究

研究了深小孔高速电火花加工的原理 ,并进行了实验研究及分析 .这种深小孔加工方法 ,在难切削金属材料的加工中 ,在生产率、成本、精度和深径比等方面有一定的优势 .

用高转速微电极电解钻削深小孔

针对难切削材料的深小孔加工,提出一种有效排屑、迅速补充电解液的新工艺——高转速微螺旋电极电解钻削加工工艺,并对该工艺进行了机理分析与试验研究。研究了电极转速、电压、脉冲频率、进给速度等工艺参数对深小孔电解钻削加工精度和稳定性的影响,提出合理匹配上述参数可在较高加工效率下获得高的加工精度和加工稳定性。基于硬质合金微螺旋电极用自行研制的高精度微细电解系统成功地在高温镍基合金GH4169上加工出了一组孔径小于0.5mm、深径比大于10、形貌较好,锥度较小,侧壁陡直,进出口边缘锐利的深小孔。试验结果表明,高速电解钻削加工工艺在深小孔加工方面很有潜力。

EMD-ISOMAP高速列车小幅蛇行异常特征提取

小幅蛇行异常是剧烈蛇行失稳的征兆，它不仅影响乘坐舒适性，导致轮轨疲劳接触，而且随着轮轨磨损加剧、列车服役时间增长、运行速度提高，小幅蛇行会不断加剧，特别是在抗蛇行减震器失效的状况下，可能会引起列车脱轨，严重影响行车安全。但现有的高速列车转向架峰值监测法不能监测小幅蛇行异常。针对该问题，提出一种基于经验模态分解和流形学习的特征提取方法。首先，利用EMD分解得到多个固有模态函数（IMF），计算每个IMF的样本熵，作为初步提取特征；然后利用流形学习方法对初步提取的特征进一步提取；最后利用最小二乘法支持向量机对特征提取方法进行评估，并将该方法应用于高速列车320～350km／h状态下小幅蛇行异常识别中，小幅蛇行异常的识别率达到100％。结果证明：EMD—ISOMAP方法能够有效识别小幅蛇行异常，识别效果优于基于小波变换特征提取方法；该方法降低特征数据复杂度的同时，还增强状态识别的分类性能。

基于流体动力断弧的高速电弧放电加工

提出了一种可用于难加工材料大余量高速蚀除的新的放电加工方法——基于流体动力断弧的高速电弧放电加工。与传统的电火花加工方法相比,高速电弧放电加工采用具有更高能量密度的电弧放电而不是火花放电来实现材料的蚀除;与其他利用电弧进行材料去除的工艺方法相比,高速电弧放电加工可使用特殊设计的成形电极实现强制多孔内充液,从而获得三维复杂型腔的沉入式加工能力,因此具有更广泛的应用前景。初步实验表明,对于镍基高温合金等难切削材料,高速电弧放电加工的材料去除率(MRR)远高于传统的电火花加工,甚至高于铣削加工。例如:加工镍基高温合金(GH4169)的材料去除率可达11 300 mm3/min,而电极损耗率(TWR)低于3%。由此可见,高速电弧放电加工在难切削材料的高效去除加工方面具有明显的技术优势。

电导率对电火花小孔加工速度影响的研究

从影响电火花小孔加工速度因素分析入手,研究了改变工作液电导率,从而改变了放电间隙,优化了排屑条件,促使电火花加工速度提高的理论。通过不同添加剂改变工作液电导率进行电火花小孔加工实验,与原有自来水工作液加工速度进行对比,发现工作液电导率与小孔加工速度有一定关系,存在工作液最佳电导率范围,所得结论对电火花小孔加工工作液配比有一定参考。

链排式喂苗机构抛投穴盘苗运动分析与试验

为了获得吊杯式移栽机投苗杯向吊杯喂苗的最佳抛投效果,探究抛投过程中穴盘苗运动规律,为喂苗机构与吊杯间的匹配关系及结构设计提供基础数据。在自制吊杯式移栽试验台进行了穴盘苗抛投试验,采用高速摄影机对喂苗机构抛投穴盘苗过程进行了跟踪拍摄,通过Tema控制软件对图像进行捕捉、分析和计算,分析了穴盘苗在抛投过程中位移与时间关系,得到了抛投穴盘苗的运动方程,结果表明:抛投速度对穴盘苗竖直方向运动影响较小,对水平方向运动影响较大。同时,分析了不同抛投速度对接苗准确性影响,提出了吊杯准确接到穴盘苗的条件,给出吊杯接苗角及安装角计算公式。

气动送料的高速小袋包装机的研制

针对普通小袋包装机包装速度有限的状况,研制一种气压传动和PLC相结合的立式高速小袋包装机。该高速包装机由PLC作为包装机的控制系统,通过气动系统实现物料供送和相关动力的提供,在具备可靠性的基础上,可有效提高生产效率。阐述了包装机的工作原理,介绍了包装机的整体设计思路以及气动系统在包装机中的应用,设计了控制气路和气动送料结构。包装机利用PLC高速计数功能实现高速包装过程的计数,气动送料则有效促进了高速包装的实现。

基于S变换的高速列车小幅蛇行识别方法

针对现有的高速列车监测方法没有考虑高速列车振动信号的非平稳特性,从而使得列车出现蛇形失稳现象的问题,提出一种采用S变换的方法对高速列车转向架信号进行处理,进而提取高速列车运行特征。采用最小二乘支持向量机(LS-SVM)对特征进行训练和识别,结果证明,基于S变换的特征提取方法的识别准确率达到了100%,优于基于小波变换的特征提取方法,从而可以及时预测高速列车的运行状态,保障列车的运行安全。

微细电火花内冲液小孔加工的非电参数工艺研究

采用内冲液方式能有效提高微细电火花小孔加工的效率,研究了微细电火花内冲液孔加工中的内冲液压力、电极转速等非电参数对加工效率和电极损耗的影响及电极转速对孔径大小的影响。通过实验发现,当内冲液压力达到一定值后,其对效率的提高作用会减弱;高转速电极对提高加工效率、降低电极损耗很有必要;且电极转速越高,放电越均匀,加工出的孔径越小。

钛合金及高温合金的小直径深孔加工

针对钛合金和高温合金这类难加工材料的切削加工特点 ,对在这 2种材料上钻削加工小直径深孔零件中所涉及到的钻削系统、刀具设计以及工艺措施等问题进行了分析研究 ,并例举了一些典型的加工实例 ,分析了加工效果。

基于Z8016深孔钻床高速化改装的结构设计

为有效提高Z8016深孔钻床的加工效率和加工质量,对其进行了高速化的改装。改装过程以满足加工过程高效性和高稳定性为设计原则,分别为主传动系统和进给系统选用了合适的电主轴和滚珠丝杠副,并且针对高速深孔加工切屑量大的问题选择了SIED(单管内排屑喷吸钻)深孔加工系统,同时确定了与加工需求相匹配的切削液最大压力及流量。改装后的Z8016深孔钻床在深孔加工生产过程中具备高效性和高稳定性的特点,所加工出的深孔精度符合要求。

高硬度材料两种小径深孔加工方法的比较研究

采用电火花加工方法在合理的参数下能在高硬度材料上完成小径深孔的加工,但也存在加工缺陷;切削加工实现高硬度材料的小径深孔加工则面临着对加工设备和刀具的特殊要求。通过两种加工方法的比较,切削加工在加工品质和效率方面优于电火花加工。