摘要：讨论了聚乙烯醇(PVA)作为水溶性载体材料,在熔融沉积成型(FDM)三维打印中用于复杂的或镂空产品的支撑部分的应用。首先介绍了PVA材料在FDM打印挤出的难点,然后使用自主研制的PVA材料作为研究对象,通过设计不同的实验方案,优化PVA作为支撑材料的最佳打印参数等。实验采用双喷头FDM打印设备,以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)作为基体材料,通过改变挤出温度、打印平台温度、水溶剂温度和浸泡时间4个参数,优化了PVA与ABS结合打印参数和溶解参数,得到PVA材料的最佳打印温度范围195~205℃,打印平台温度为110~120℃,最适宜水溶剂温度范围85~94℃。

摘要：针对TC4钛合金叶片叶根喷丸强化中残余应力难以预测的问题,对其喷丸过程进行模拟和试验研究。首先在固定条件下建立了喷丸压力和喷丸强度的对应关系,并通过多弹丸的喷丸模拟和试验建立了弹丸初始速度、喷丸强度以及残余应力之间的对应关系。然后利用分析结果预测不同喷丸压力下的喷丸强度,以及不同喷丸强度下的残余应力水平。结果显示:喷丸压力在0.26 MPa下的喷丸强度预测值为0.269 mmA,实测值为0.266 mmA,相对误差仅1.12%;而在相同喷丸强度和初始速度条件下,叶根残余应力检测结果与多弹丸模拟结果基本一致,从而验证了利用多弹丸喷丸模拟预测残余应力的准确性。研究结果验证了所建立的喷丸参数指标之间对应关系的正确性,该方法能够有效实现TC4钛合金叶片残余应力的分析预测,可为喷丸工艺参数设计和优化提供参考。

摘要：针对高负载下三螺杆泵螺杆的结构形变问题,通过双向CFD/CSD耦合模拟方法求解雷诺平均N-S方程和结构运动方程,对不同工况下的螺杆泵进行双向流固耦合数值模拟。结果表明:三螺杆泵的出口压力最大,中间压力次之,进口压力最小;三螺杆泵介质压力产生的载荷对螺杆的变形和应力影响较大,单向耦合下螺杆的变形是扭矩作用下的4.8倍,应力是扭矩作用下的1.5倍,双向耦合下螺杆的变形和应力相比单向耦合增大2%左右;主从动螺杆的应力都随螺杆长度的增大逐渐增大,位于出口端螺杆的应力较大。研究结果对三螺杆泵的结构设计优化提供了有益参考。

摘要：【目的】前混合与后混合磨料射流加工技术存在影响表面质量、频繁出现的“水垫效应”,为实现节能环保、进一步降低能耗、持续提高射流束的加工能力及微细化能力。【方法】笔者在变频单脉冲前混合磨料射流喷嘴系统的基础上,研制了一种由双脉冲发生技术、微细直径玻璃喷嘴锻制技术、脉冲频率调节技术、前混合磨料射流技术多元融合的变频二次脉冲前混合磨料射流喷嘴系统。该喷嘴系统各部分结构大幅度创新,增加了侧喷嘴系统和终端微细玻璃喷嘴,并把上游喷嘴直径与下游喷嘴直径分别扩大到5 mm与7 mm,下游喷嘴结构设计为Φ7 mm通孔形式,与微细玻璃喷嘴相连接,形成了新型多功能的超微细喷嘴系统。【结果】最终生成的超微细高压磨料射流束直径为0.01 mm,满足设计预期。【结论】变频二次脉冲喷嘴系统具有节能环保性好、安全性高、加工精度高、加工质量好、加工效率高、加工能力强、技术先进等优点,可应用于超精密微细特种加工全部领域,实现“万能”加工效应,市场应用前景广阔。

摘要：【目的】变频二次脉冲微细电液磨料射流数控机床是一种全新的特种超精密微细加工数控加工万能机床,有着巨大的市场前景和经济效益,亟需扩大适用范围和应用领域。【方法】笔者融入电液束特种加工技术,增设脉冲电源,将目前的磨料射流技术中纯水与磨料混合变为碳酸钠电解液与磨料混合,改变系统加工原理,并进行了详细的技术分析,说明了改造后的技术亮点。目前,已经初步制造完成系统原理性样机一套,组装改造完成变频二次脉冲微细电液磨料射流数控机床一台,并进行了初步的加工试验。【结果】1)在使用过程中绿色环保,不会形成气体喷丸式的粉尘效应污染空气,也不会对操作者的呼吸系统造成危害;2)磨料的成分是普通的金刚砂或者棕刚砂,即普通硅酸盐,排放后不会造成对水体或土地的污染,可直接处理;3)电解液使用降解材料进行化学中和,生成无害物质后亦可直接排放处理。【结论】该数控机床应用范围更广、更灵活,不仅可以扩大普通数控机床在特种加工领域的加工范围,而且可以大幅度提高加工精度。项目的创新研发解决了工程实际问题,也填补了新时代中国高科技领域空白,具有重要价值与参考意义。

摘要：研究用CBN刀具切削钛合金Ti–6Al–4V材料时,切削振动对刀具磨损的影响情况。用有限元分析技术,设计正交试验,分析不同方向切削振动幅度和振动频率对刀具表面应力、刀具温度的影响,研究切削振动条件下的刀具磨损情况。有限元仿真结果表明:X方向振动对刀具表面应力和温度影响较小,且规律性影响不明显,因此X方向振动并未加重刀具磨损;Y方向振动对刀具表面应力和温度影响较大,刀具表面应力和温度随着Y方向振动幅度和频率增加而增大和升高,刀具磨损加重;当X方向和Y方向均存在振动时,刀具表面应力和温度也随着振动幅度和频率增加而增大和升高,刀具磨损严重。利用实际切削试验对有限元分析结果进行验证,发现振动对刀具磨损影响较大,与有限元分析结果基本一致。

摘要：微织构作为刀具结构设计的新方法,对刀具的性能产生一定的影响。在刀具前刀面设计制备条槽型微织构,结合有限元仿真技术,从理论上分析条形槽微织构对切削力和已加工表面质量的影响,再设计切削试验,对有限元仿真结果进行实际验证。结果表明:有限元仿真和切削试验结果基本一致;与无织构刀具相比,条形槽微织构能够减小切削力且对主切削力的影响最显著,对进给力的影响较弱;条形槽微织构使工件表面应力、塑性应变和粗糙度均小于无织构刀具的,提高了工件已加工表面质量,其表面粗糙度仅为1.54μm。

摘要：针对发动机气门无凸轮驱动控制精度较低问题,采用改进神经网络控制电液无凸轮气门机构,并对控制效果进行仿真验证.设计了电液无凸轮机构驱动系统,建立了发动机气门动力学模型.采用两个径向基神经网络控制液压伺服阀运动,引用粒子群算法并进行改进,将改进粒子群算法用于优化神经网络结构参数.采用Matlab软件对电液无凸轮气门机构运动结果进行仿真,并且与有凸轮气门机构结果进行对比.结果显示:优化前,控制气门升程、速度和加速度产生的最大误差分别为5.8×10-2 mm,8.7×10-2 mm·s-2;优化后,气门控制升程、速度和加速度产生的最大误差分别为3.5×10-2 mm,4.8×10-2 mm·s-2.采用改进神经网络控制电液无凸轮气门机构,能够较好地实现对气门升程和正时的控制.

摘要：督导评价是高职院校行动导向课堂教学质量评价体系中的重要环节,建立科学的督导评价过程对于课堂教学质量诊断与改进具有重要意义。在督导评价过程设计中结合行动导向教学的应用特点,以全面质量管理为基础,参考德国Q2E质量管理模式,确定制订督导计划、确定评价工具、完成数据采集、进行数据分析的循环结构,形成全面的、周期性的高职行动导向课堂教学督导评价过程,发挥评价工具的关键作用,为课堂教学质量的持续提升提供帮助。

摘要：为满足加工制造业对数控机床与工业机器人集成化需求,按照杆轴类、盘类等零件上下料工艺要求,提出一种融合柔性关节和气动手爪二轴自动上下料桁架机器人控制系统设计方法。包括桁架机器人X、Z轴伺服控制、柔性关节超声电机控制、气动手爪控制、数控机床与机器人通信方式控制。并以西门子S7-300为核心控制器,采用永磁同步电动机作为伺服电动机,采用超声电机和小型气缸、回转气缸控制柔性手爪,利用直接I/O口实现机器人与数控机床的通信,实现数控机床高效、自动完成上下料。