CAD/CAM课程教学改革研究

CAD/CAM技术的迅速发展,使其成为现代工程技术人员必备的技术之一。文章针对CAD/CAM课程的特点与当前教学中存在的问题展开讨论,结合自身教学经历与工作实践,从教学内容、教学方法、实践环节和考核方式方面对CAD/CAM课程改革进行了探讨并提出一些可行性建议,同时也为其它课程的教改提供参考。

基于探头声场特性的钢轨超声检测研究

在分析钢轨主要缺陷分布规律的基础上,引入多元高斯声束模型,结合钢轨形状特征进行了圆形平面探头和矩形平面探头辐射入钢轨内声场的模拟。通过钢轨内部的声场分析模拟,确定各探头的有效检测区域,并对相应的钢轨超声检测工艺开展研究。针对钢轨内部不同位置缺陷进行了超声检测实验,实验结果的A波图显示:轨头内部、轨底及轨腰部的缺陷能够被有效检测,与超声探头声场模拟结果预期能够良好吻合。

基于线结构光的轮对踏面测量方法研究

及时、高精度地测量列车轮对表面参数对铁路安全运输非常重要。尽管激光扫描测量法具有测量精度高和不易于磨损的优点,但目前国内外采用该方法测量车轮踏面时,实际测量精度和效果均不理想。提出一种基于激光线扫描测量法的轮对表面参数测量方法。系统基于三角测量原理,利用2个面阵CCD(Charge-coupleddevice)摄像机,获取来自被照射部分车轮表面的"散射"光图像。通过图像识别、特征提取、数据处理等方法,快速获取轮对踏面的参数。实验研究表明,该列车轮对踏面参数测量方法具有检测速度快、精度高的特点。

基于工作流管理的远程协同设计系统研究

采用工作流技术可对协同设计中多群体多层次的设计任务和设计进程进行有效管理和控制。基于工作流管理的思想,建立了以项目和任务为中心的协同设计工作流模型,该模型由过程模型、组织模型、资源模型和数据模型构成。提出了基于工作流管理的协同设计系统体系结构,在此基础上构建了基于工作流管理的远程协同设计原型系统,可适应远程项目协作的需求。

基于电子商务的机械产品展示和订购系统研究

介绍了一个基于电子商务的机械产品网上展示与订购系统的设计和实现原理 ,系统能支持产品分级结构三维展示、技术性能展示、网络采购与客户信息反馈。文中对系统的体系结构。

变形镁合金缺陷及其无损检测研究进展

阐述了变形镁合金的缺陷类型、缺陷产生机理及其对镁合金性能的影响;根据国内外对变形镁合金缺陷无损检测的研究现状,分析各种无损检测和评价方法的优势及不足,指出了变形镁合金缺陷无损检测的发展趋势。

利用用户定义特征实现的冲压CAD/CAPP集成系统

提出了利用CAD系统的用户定义特征实现面向CAPP的特征设计的方法,在归纳定义常用冲压特征的基础上,建立了冲压特征信息模型,介绍了用VisualC++6.0在参数化三维特征CAD软件平台上开发的冲压CAPP系统,实际应用证明,用户定义特征是在商品化CAD系统中实现集成化CAD/CAPP系统的一种有效方法。

面向曲面超声检测软件定位方法研究

提出了一种分级匹配的超声检测模板定位方法。首先在待测工件与检测模板工件的包围盒中心分别建立坐标系来进行匹配，然后通过质心匹配使待测工件实际位姿基本与检测模板吻合，再通过完全匹配来实现检测工件的最终定位。通过仿真与实例分析了各级匹配的精度与效果，验证了此分级匹配定位算法的可行性，并给出超声C扫描实例。该算法应用在航空螺旋桨的无损检测上，大大提高了检测效率与可靠性。

基于Auto CAD 2000的实用冲压CAPP系统

CAPP系统的实用化是CAD/CAPP/CAM技术应用的难点。本文系统介绍了针对某企业冲压工艺的实际需求,采用伪成组技术和检索式的工艺决策方法,在AutoCAD2000平台上开发研制的实用化冲压CAPP系统的功能结构、信息描述方法、工艺生成方法和数据结构。

递阶式车间DNC控制系统研究

DNC系统是实施集成化车间控制、提高生产效率的重要工具。这里提出了一种递阶式车间DNC控制系统的体系结构,并对DNC软件系统的设计与实现方法进行了较为深入地分析与说明。

手机挠性板自动检测的多模板生成及图像定位研究

针对自动光学检测(AOI)在手机挠性板缺陷检测中对检测精度的要求比较高的特殊性,研究了手机挠性板模板图像的生成和图像定位的方法。根据手机挠性板模板的特点,提出了用CAD图生成的多模板来进行匹配的方法;针对挠性板图像和待测手机挠性板图像定位的困难,采用了一种基于Hough变换的装配孔定位方法,实验结果证明了方法的有效性和可靠性,为进一步提高手机挠性板缺陷检测的精度提供了保障。

手机软板自动检测的多模板生成及图像定位研究

针对自动光学检测(AOI)在手机软板缺陷检测中对检测精度的要求比较高的特殊性,研究了手机软板模版图像的生成和图像定位的方法。根据手机软板模版的特点,提出了用CAD图生成的多模版来进行匹配的方法;针对软板图像和待测手机软板图像定位的困难,采用了一种基于Hough变换的装配孔定位方法,实验结果证明了方法的有效性和可靠性,为进一步提高手机软板缺陷检测的精度提供了保障。

基于图像共享的远程协同诊断系统研究

将CSCW和Internet技术引入诊断领域,便形成了一种新的诊断模式———远程协同诊断。文章提出了基于图像共享的远程协同诊断系统工作模型,分析了协同诊断的实现机制和数据传输方案,描述了系统的构造和原理,并给出了系统运行实例。

基于图像共享的远程协同诊断系统研究

将CSCW和Internet技术引入诊断领域,便形成了一种新的诊断模式即远程协同诊断。图像在设备失效诊断中起着重要作用。本文提出了基于图像共享的远程协同诊断系统工作模型,分析了协同诊断的实现机制和数据传输方案,描述了系统的构造原理,并给出了系统运行实例。

钢轨轨头内多元高斯声场模拟及其缺陷响应

钢轨不规则的几何外形造成超声检测时缺陷信号难以准确提取。根据多元高斯声束理论,结合轨头的几何参数及声学性能、探头及耦合剂的特性参数,建立了超声波在轨头内传播的多元高斯声束模型,以此研究不同探头频率、晶片直径下轨头区的声场分布规律,探求入射角、踏面曲率对声场的影响,并分析各情况下探头的有效检测区域;基于建立的轨头内多元高斯声束模型,结合基尔霍夫近似获得的散射模型,建立超声测量模型,实现轨头内缺陷响应的回波预测。通过对轨头内的横通孔进行模型预测与实验检测,两信号主体部位的峰值峰位均良好吻合,验证了该方法的有效性,研究成果对钢轨超声检测工艺有积极的理论指导意义。

基于声束追踪的变厚度曲面工件超声探头位姿规划

针对传统变厚度曲面工件穿透法自动超声检测时各检测点声压变化大、信噪比低等问题,将多元高斯声束叠加声场建模方法引入曲面工件超声检测系统,建立接收声场数学模型,分析了检测参数对接收声压的影响,仿真与试验表明接收声压对探头姿态十分敏感,常规方法中探头位姿与声束路径间存在的小角度不可忽略,提出了基于声束追踪的探头位姿规划方法。针对双三次B样条曲面工件,先以常规方法确定发射探头位姿,然后从发射探头开始,追踪系统中声束,确定接收探头位姿。实际应用表明,与常规方法相比,基于声束追踪的探头位姿接收到的信号强、信噪比高,检测更精确。

镁合金壳体内部缺陷的精确超声定量方法

利用基尔霍夫近似法建立镁合金壳体内部缺陷的超声测量模型,并利用该测量模型对缺陷回波幅值进行数值计算,获得缺陷波/底波幅值比曲线。在此基础上,建立基于幅值比曲线的缺陷检测理论模型,并对缺陷进行定量检测分析。采用搭建的超声检测实验系统,对含有人工缺陷的镁合金壳体进行缺陷检测试验。结果表明:相比于传统距离增益尺寸曲线定量方法,本实验方法在缺陷定量检测精度和有效检测深度范围上均有较大提高,从而为提升镁合金壳体内部缺陷的定量检测水平提供新的方法和技术途径。

面向超声检测的曲面自动测量

针对手动超声测量中存在的测量点布置不合理、效率低、劳动强度大和测量精度不稳定等问题,提出一种超声自动测量的实现方法。其原理是:首先通过实验建立声束入射角与表面波时域特征值之间关系模型,根据机械手调整前后2个入射角计算转动关节需要偏转的角度;然后,调整探头位姿并根据反馈的对正误差来决定是否需要下一轮调整;利用已测点的三维坐标定量分析曲面曲率,并根据"曲率越大,测量点布置越密"的原理进行测量点自动规划。研究结果表明:运用该方法所得测量效率和精度高,从而验证了该方法的有效性。

基于衰减速率的晶粒尺寸超声评价方法

现有的晶粒尺寸超声无损评价方法对被测对象的厚度有严格要求,进而影响方法的实用性及其检测结果的可靠性。基于超声波在材料中的传播规律,结合一次底面波及二次底面波相对于表面波的衰减特性,推导不含厚度信息的超声衰减速率参量,并利用透射系数和反射系数对其参量进行修正,基于超声衰减速率建立平均晶粒尺寸的超声无损评价模型。以核电常用的TP304不锈钢材料验证超声衰减速率法的有效性,将其与传统声速法、衰减法、背散射法进行对比,试验结果表明衰减速率法的灵敏度显著优于声速法;试块厚度小于6 mm时采用衰减速率法的相对误差明显低于背散射法;针对壁厚测量不便的TP304方管,衰减法、衰减速率法及金相法的平均晶粒尺寸评价结果分别为(100.3±2.8)μm、(96.7±3.4)μm和(93.1±1.8)μm,可见衰减速率法能有效抑制壁厚对评价结果的不利影响。

变厚度曲面构件超声检测灵敏度补偿

为了解决变厚度曲面构件超声检测灵敏度补偿问题,提出声场计算与试验测量相结合的补偿方法.描述了单个高斯声束在介质中传播及穿透曲界面时的声场变化,根据自动探伤时探头位置、工件厚度和形状,利用多元高斯声束叠加方法,推导出水浸穿透法超声检测系统接收声场模型.在实际应用中,考虑介质吸收、散射引起的衰减,衰减系数通过试块插入取代法测量出.采用修正后的接收声场模型可以预测不同检测参数下的接收声压,准确计算出各点接收声压的衰减,进行灵敏度补偿.试验结果验证了该方法的正确性和实用性.