摘要：机床加工工艺系统的原始误差严重影响机床的加工精度,消除相应的误差影响至关重要。首先,提出一种静态载荷加载试验方案,模拟机床实际加工过程中的受力状况,再基于试验建立三轴数控机床几何与切削力综合误差模型,以球头刀三轴数控铣削为背景,利用激光干涉仪与“九线法”辨识方法,测量并辨识上述的机床综合误差。然后,根据多体系统理论和齐次坐标变换矩阵,建立球头刀三轴数控铣削空间误差模型,将机床综合误差变换到球头刀刀心的位置上。最后,根据球头刀铣削工件表面成形原理,建立消除机床综合误差的刀心曲面,实现三轴数控机床几何与切削力综合误差的补偿。

摘要：通过研究锋利型双面槽数控刀片在抛光时支撑面的尖角磨损现象,分析了抛光刀片的受力并得到其运动模型,得出尖角磨损的一个重要原因是抛光刀片高频率、周期性的相对限位槽运动,设计了两种抛光夹具进行抛光测试验证,探索抛光夹具限位槽间隙、径向位置以及定位销孔间隙对刀片支撑面刀尖磨损的影响规律。实验得出:限位槽间隙对锋利型双面槽刀片支撑面刀尖磨损产生正相关的影响,而当限位槽间隙达到0.6mm后,其正相关的影响减缓;同一限位槽间隙的不同径向位置抛光时对刀尖磨损无明显影响;定位销孔间隙对刀尖磨损有明显的影响,定位销孔间隙越大,刀尖磨损越严重。本研究可指导其他锋利型产品的抛光夹具设计,抛光夹具的限位槽双边间隙设计在0.2~0.4mm为宜,定位销孔略大于支撑盘定位销即可。

摘要：为了进一步深入研究铁基非晶涂层的制备和性能,利用人工神经网络和多因素多水平设计对超音速火焰喷涂技术制备的铁基非晶纳米晶涂层的工艺参数和性能进行了优化,以期对铁基非晶涂层的实际应用提供参考.多因素多水平试验通过设计分析方法和设计实验参数,建立神经网络模型,研究了煤油量、氧气量、送粉率和喷涂距离四项工艺参数对涂层孔隙率、硬度、结合强度和沉积效率的影响规律.采用扫描电镜、透射电镜等手段表征了粉末及涂层的显微结构和内部微观组织形貌;采用X射线衍射仪、同步热分析仪等设备对粉末和涂层成分、相组成和非晶程度进行了观察分析.验证了工艺参数优化过程的计算机模拟结果,确定了最佳喷涂工艺参数范围,进一步提升了涂层的性能.讨论了喷涂过程中孔隙形成的微观过程和非晶纳米晶对涂层性能的影响机理.研究表明各工艺参数对涂层性能是多因素互相影响的,理论上最佳喷涂工艺参数为煤油量23 L·h^(-1)、氧气量51 L·h^(-1)、送粉率72 g·min^(-1)、喷涂距离280 mm,制备出的铁基非晶涂层厚度约为270μm、孔隙率约为1.3%、结合强度约为84 MPa、硬度约为1110 HV_(0.3).涂层非晶程度在80%左右,纳米晶尺寸为3~5 nm,涂层在600℃以下不会发生晶化过程.

摘要：光波经过光学位移反射器后,由于全反射的存在,入射光的s偏振分量和p偏振分量在相位上将产生一个额外的常量差值,这将导致出射光相对于入射光的偏振状态发生变化。通过分析高反膜的反射机理及其结构特征,同时结合直角棱镜的几何结构,提出了基于高反膜膜系结构的直角棱镜保偏膜设计方法,该方法通过将设计膜系镀制到直角棱镜的两直角面上,使光束经过直角棱镜平行反射后,偏振状态保持不变。同时,对该方法进行了可行性研究和误差分析。结果表明,该方法结合目前成熟的高反膜制作工艺,理论可行,易于实现商业化应用;对于光波的小角度入射误差而言,方案所述镀膜直角棱镜的保偏特性表现出良好的稳定性。

摘要：将启发式遗传算法和空间填充曲线(SFC)相结合,以包括在制品(WIP)持有费用、缓冲区配置费用和物料搬运费用的总费用最小化为目标,对缓冲区配置进行生产线布局优化设计.通过对某柴油发动机缸体加工生产线实例分析,验证了设计的有效性和先进性.

摘要：针对复合材料固化成型工艺的直热模具温度场均匀性进行了研究。建立模具温度场和复合材料固化反应温度场的耦合传热学模型,并对该模型进行有限元建模仿真分析。针对影响模具表面温度均匀性的主要因素,即电加热管的间距和功率,设计正交试验优化,优化后模具表面最大温差为3.5℃,达到行业标准。此外,对影响温度场均匀性的其他因素,即加热管与模具的接触热阻、复合材料层合板厚度进行了探讨,接触热阻的存在使得模具表面最大温差达到7.24℃,模具加热到指定温度多用时800 s,降低了效率。研究层合板对模具温度均匀性的影响时发现未加入复合材料时模具表面最大温差为4.44℃,加入层合板耦合后最大温差为3.5℃;厚度为毫米级时,层合板对直热模具表面温度均匀性影响不大。

摘要：机床整机结构方案设计是机床设计的关键环节.在早期设计阶段,实现整机及基础大件性能优化可显著减少后续详细设计的重复率,提高设计效率.基于多学科优化设计软件i SIGHT,搭建了机床整机结构方案设计及集成优化系统框架,有效集成参数化建模知识、仿真分析知识;综合利用实验设计、响应面拟合及多目标优化算法,形成了以结构件关键设计参数为变量、静动态特性及质量为目标的优化技术流程.以某框中框结构卧式加工中心为例,优化后整机质量下降6.38%,,整机最大变形降低3.24%,,工件-刀具相对变形降低5.68%,,首阶固有频率提高1.15%,.优化结果验证了所提出方法的可行性.

摘要：针对整体式立铣刀设计过程中存在结构复杂、尺寸繁多、三维精确建模困难等问题,基于微分几何曲线、曲面理论和铣刀制造过程中砂轮与刀具之间的相对运动关系,建立了任意齿距容屑槽截面线、等螺旋角和等导程螺旋刃线以及Gash面的数学表达方程;借助于UG二次开发技术开发了整体式立铣刀参数化设计软件系统,实现整体式立铣刀三维实体模型的快速生成以及与CAE软件间的信息交互.实例结果表明,所建数学模型可实现整体式立铣刀整体结构的快速精确表达,提高了立铣刀的设计效率和设计精度.

摘要：为探索低速盘铣钛合金时铣削参数与加工表面残余应力的关系,设计完成了铣削速度、切削深度、进给速度三因素三水平的正交实验。实验结果表明,在所选用切削参数范围内,已加工表面残余应力均表现为压应力,铣削速度的变化对其影响最显著,进给速度次之,切削深度影响最小。提出将支持向量机回归技术应用于工艺参数优化,建立了盘铣加工钛合金表面残余应力的支持向量机模型,并通过实验以及与指数型回归经验模型的对比,验证了该方法的实用性和合理性。

摘要：为解决高强高温合金GH4169G整体叶盘叶片铣削加工不稳定问题,通过有限元分析的方法,分析了沿大径方向(叶片宽度)和轴向(叶身方向)两种逐层铣削方案对加工稳定性的影响,研究了阶梯铣削工艺和传统双面对称铣削工艺对整体叶盘叶片铣削稳定性的影响.结果表明:沿大径方向逐层加工时,其理论绝对稳定极限切削深度小于实际加工中可能的最大切削深度,主轴转速、切削深度等切削参数选择范围较小;而沿轴向逐层加工时,其理论绝对稳定极限切削深度大于实际加工中可能的最大切削深度.与传统双面对称铣削工艺相比,阶梯铣削工艺使整体叶盘叶片的刚度得到提高,相同载荷下叶片的最大变形量降低了60%,其前6阶模态频率均较高,加工过程更稳定,加工出的叶片能满足设计要求.