基于响应曲面法的双丝三弧堆焊工艺参数优化

为了优化双丝三弧焊堆焊工艺参数和预测堆焊稀释率和焊接电流,基于响应曲面法建立了双丝间电流(M弧电流)、主弧电压等焊接工艺参数与稀释率和焊接电流的数学模型。利用Design-Expert软件对稀释率和焊接电流响应进行方差分析、模型显著性检验及模型信噪分析,研究了堆焊工艺参数对稀释率和焊接电流的影响规律,并对堆焊工艺进行了优化设计,以及结果验证。结果表明,M弧电流对焊接电流和稀释率的影响比较显著;增加M弧电流,焊接电流减小,基材熔化量变小,稀释率越小;减小熔化母材过多的进入堆焊层,保证金属粉芯焊丝的有效成分,有利于堆焊合金材料组织和耐磨性的控制。经过优化设计获得最佳堆焊工艺参数主弧电压为35 V,M弧电流为260 A,送丝速度为10 m/min,频率为70 Hz,占空比50%。

铝合金表面激光熔覆钛粉复合材料制备及性能研究

为提高铝合金材料的硬度、耐腐蚀以及耐磨性能,试验通过激光熔覆工艺,在ZL101铝合金表面制备了一种Ti/TiC复合涂层材料,并对其性能进行研究。结果表明,随着TiC粉末含量的增多,材料硬度提高,耐腐蚀和耐磨性能增强。当TiC粉末含量为0%时,与铝合金基材相比,单独激光熔覆Ti粉的涂层材料的耐腐蚀性降低。以88%Ti粉和12%TiC粉进行激光熔覆,制备的Ti/TiC复合涂层材料具备较好的综合性能,其显微硬度达到685 HV,较铝合金基材提高7倍左右。而电化学腐蚀电流密度为3.549e^(-005)A/cm^(2),比铝合金基材增大一个数量级,耐腐蚀性能较好。平均摩擦系数仅为0.238,比铝合金基材降低52.6%,耐磨性能较好。

硫修饰瓜子壳衍生碳材料增强电催化合成氨性能研究

以生物质废弃物瓜子壳为碳源、Na_(2)S_(2)O_(3)为硫源,利用一步低温浸渍法合成硫修饰的瓜子壳衍生碳材料,引入硫同时实现了硫修饰和硫掺杂,增强了合成氨催化剂的催化性能。利用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线光电子能谱、热重分析仪等手段对催化剂的形貌结构、物理化学性质进行表征,利用硫的疏水性抑制HER竞争反应。结果表明,掺杂的硫原子创造了丰富的电化学活性位点,增强了电催化合成氨性能。催化剂在常温、常压条件下获得了11.46μgNH_(3)/(mgcat.·h)的氨产率,且催化性能稳定。

六轴空间插补联动CNC打磨设备及其离线编程方法

研发了一款六轴空间插补联动的CNC打磨设备及其离线编程方法,该六轴CNC打磨设备通过自主的结构设计和控制系统开发,实现了笛卡尔空间坐标系插补联动,且具有姿态变换灵活、刚性及动态响应性高、速度切换快、打磨不易振刀等特点,同时结合定制开发的离线编程软件,可将新产品的调试时间缩短一半以上。

熔铝炉熔化及预热结构的分析研究

熔铝炉是铝合金熔炼必不可少的设备,也是能源消耗的主要设备。通过对目前市场上常见熔铝炉的熔化室和预热料塔结构进行对比,分析其结构对单位能耗、氧化烧损的影响,并给出合理化建议。

中国低压铸造装备技术的发展与展望

全面、客观地叙述了新中国低压铸造装备技术的发展历程及其现状,对未来低压铸造新技术的应用进行了展望。认为工业机器人、电磁泵铸造技术、人工智能和互联网技术等的综合应用,将成为中国低压铸造产业中,实施"中国制造2025"战略的主旋律。

中国低压铸造装备技术的发展与展望(续)

全面、客观地叙述了新中国低压铸造装备技术的发展历程及其现状,对未来低压铸造新技术的应用进行了展望。认为工业机器人、电磁泵铸造技术、人工智能和互联网技术等的综合应用,将成为中国低压铸造产业中,实施"中国制造2025"战略的主旋律。

难熔金属材料增材制造工艺研究进展

难熔金属材料具有良好的高温力学性能和高温稳定性,常用于制备耐热部件,被广泛应用于航空航天、国防工业等领域。然而,难熔金属的熔点比较高,室温塑性延展性能不佳,使用传统的加工方式制备复杂结构件时存在加工困难等问题。增材制造作为一项新兴的技术,基于三维模型数据,以激光、电子束、特殊波长光源、电弧及其多种组合作为能量源,利用“离散-堆积”成形原理制造实体部件,制备零件的尺寸可以从微米级到米级,为难熔金属复杂结构件的制备提供了新的途径。本文首先概述了增材制造技术的分类、特点及其应用,然后介绍了增材制造技术制备难熔金属的现状以及目前存在的主要问题,最后综述了增材制造工艺调控难熔金属材料微观组织和力学性能的研究进展,并对增材制造技术在难熔金属领域应用的发展方向进行了展望。

210 kg工业机器人小臂模块化结构设计

采用模块化设计方法,对210 kg工业机器人小臂进行了详细结构设计,使得组成小臂的肘部模块、小臂杆模块和手腕模块三个模块之间相互独立,各不同规格型号的模块之间互换性和通用性增强,通过不同规格模块之间的组合装配可以得到不同负载和臂展的机器人,快速丰富产品种类,设计制造周期短、生产制造以及维修方便。

滚齿与激光熔覆复合一体机的设计

由于工况恶劣,矿山机械、船舶设备等领域使用的大模数、大规格齿轮容易出现磨损等缺陷,针对这类齿轮的修复,设计了滚齿与激光熔覆复合一体机。该机床通过在YK31125CNC数控滚齿机工作台一侧加装伺服轴控制的激光熔覆头来实现熔覆运动,采用在激光熔覆头粉末喷嘴外增加环形气帘喷嘴的方式,在粉末束外围获得环形保护气帘以适应在开放环境中进行激光熔覆,给出了机床的控制原理及简洁人性化的人机操作界面。使用该机床一次装夹可完成齿轮的修复及滚齿再加工,缩短了齿轮修复周期,降低了修复成本。

大模数、少齿数数控滚齿机的设计

介绍了一种填补市场空白的大模数、少齿数数控滚齿机的设计。该数控滚齿机床的结构选用模块化设计方法,采用大立柱移动、工作台固定的敞开式立式机床布局。在结构上对床身进行了加强和热平衡设计、对主轴系统进行了消隙设计并加大了装刀空间、对工作台进行提速设计。通过计算选择合适、足够的主轴电动机,使得机床能够完成大模数、少齿数齿轮的高速高效加工。该数控机床在通用性型数控系统的基础上二次开发了自动编程软件功能,通过友好的人机界面输入相应的齿轮参数、刀具参数、安装参数和工艺参数,软件能自动生成机床识别的加工代码,使滚齿编程效率得到极大提高。

机器人智能打磨抛光技术与成套设备研究

本文主要阐述工业机器人在打磨抛光领域的智能应用,首先,概述打磨抛光机器人及应用系统;然后,详细分析浙江万丰科技开发股份有限公司掌握的打磨抛光核心技术以及深厚工艺;最后,介绍该公司研发的打磨抛光成套设备成功应用的典型案例。

基于差分进化算法的手眼标定方法

针对眼在手机器人视觉系统的手眼标定问题,提出了一种基于差分进化算法的手眼标定方法。首先建立了眼在手机器人视觉系统手眼标定的数学模型,通过李群李代数理论,将手眼标定问题转化为误差函数的优化问题,同时保证了优化问题的最优解落在特殊欧氏群SE(3)上。通过差分进化算法对优化问题进行求解,避免了求解过程中的局部最优问题。最后在实物平台上进行了手眼标定实验,实验结果验证了算法的可行性和有效性。

碳纳米管对镁基层状复合材料微观组织的影响

探索了金属层状结构的制备工艺,研究碳纳米管(Carbon nanotubes,CNTs)含量对纯镁在累积叠轧(Accumula⁃tive roll bonding,ARB)过程中微观组织的影响。结果表明:通过电泳沉积CNTs和累积叠轧工艺的结合能够获得CNTs分布较为均匀的层状复合材料;CNTs的存在起到促进动态再结晶和抑制晶粒长大作用;由于界面层的作用,界面层附近动态再结晶晶粒沿着RD方向生长,在ND方向的生长得到抑制,动态再结晶晶粒尺寸平均为3μm左右;层状材料的基面织构强度随CNTs含量的增加而增强,其原因为CNTs的尺寸效应抑制了晶粒长大,导致晶粒数量增多,大多数晶粒内发生了基面滑移,晶粒转到基面取向,因此基面织构增强。

铸造机器人整机研发及自动化应用工艺研究

铸造行业长期以来以资源消耗、廉价劳动力的粗放型方式发展,转型升级迫在眉睫,机器人具有高度的柔性化生产能力,能够满足现代化绿色铸造需求,但是恶劣的工况环境(高污染、高温、高粉尘)严重制约了机器人在铸造领域的自动化集成应用。本文通过虚拟仿真设计、高防护设计等技术对机器人进行本体结构优化,自主研发了系列化的铸造机器人产品,同时开发了铸件浇注、铸件打磨等工序的机器人自动化应用工艺包,最终实现工业机器人在恶劣环境的铸造生产线上不间断地稳定运行,极大地推动铸造自动化的应用推广。

轮毂曲面机器人力控磨抛路径规划方法

针对复杂轮毂曲面的机器人力控磨抛问题,根据预设的平行扫掠线模式进行曲面分割。在各子曲面,根据接触力及材料去除数值模型,构建以磨抛总量最大及残余磨抛量最小为目标的约束非线性优化问题,进而规划各路径离散点的驻留时间及相邻平行路径间距。通过解决非线性整数规划问题,对磨抛工具在子曲面间的抬降进行规划。实验结果表明,该算法能够规划出全覆盖磨抛路径,磨抛量达到预期,残余磨抛量较为平均,磨抛效率较高。

低压铸造热加工车间智能化生产技术

随着汽车轻量化、新能源汽车的迅猛发展,有色合金的发展也提升了有色铸件的性能,有色铸造呈现出空前的市场发展;而国家对于智能铸造的导向,尤其是特大铸件在生产过程中人工操作困难等市场现状,因此智能化铸造生产线已成为批量生产的必配。针对现场生产及智能管理需求,就低压铸造热加工车间智能化生产线进行了整体宏观策划,以工序详述了智能化的实现技术。

智能轮椅越障能力的计算及Adams仿真分析及试验研究

进行了不同工况下智能轮椅垂直越障能力的理论分析和Adams仿真分析,建立了智能轮椅结构参数与垂直越障能力的关系,并进行了轮椅越障能力试验验证,验证了理论分析和Adams仿真分析的可靠性。此次研究结论对智能轮椅的通过性开发设计提供了一种有效的现代化手段。

六关节工业机器人伺服电机选型方法

六关节工业机器人是一个复杂的机电系统,研发过程中,伺服电机的正确选型是核心问题之一。诸多学者提出了不同的电机选型方法,但这些方法工作周期长,计算量和校核量均较大,在企业实际开发设计过程中很难操作。以六关节工业机器人模型为研究对象,提出一种基于机器人设计指标——最大功率、最大运动速度、最大允许力矩、最大允许惯量的伺服电机参数选型方法,该方法计算简单。通过具体的设计计算和样机设计验证了本方法所选伺服电机的合理性。

斗轮取料机回转支承故障诊断分析

随着工业机械化的发展,在很多领域都已开始使用大型的机械设备来进行货物、原料等的运输装载。斗轮取料机是一种运用非常广泛的大型散货物料装卸设备,在众多领域都有大量使用,如煤炭开采、矿山开发、电力发电、港口运输等行业都将斗轮取料机作为其装卸物流链上重要的一环。回转支承是斗轮取料机的重要组成部分,起着支撑上部结构回转的关键作用,是斗轮取料机运转的核心。因此,对斗轮取料机回转支承进行故障诊断分析以及对策研究就显得尤为重要。本文主要分析了斗轮取料机回转支承部分容易发生的故障,并针对故障的诊断分析提出解决措施。