精密加工中零重力垂直运动机构的设计与性能检测

精密加工中垂直运动机构的重力载荷会影响其定位性能,通常情况下采用平衡配重装置或流体缸来进行重力补偿。基于传统的重力补偿原理提出一种新型零重力垂直运动机构,应用于精密加工过程中。该机构采用直线电机直接驱动的方式、磁轭和滚动导轨支撑移动平台和平衡配重装置。由于受干扰的运动部件惯性增加一倍,该机构能有效地减小加工干扰力的影响。装置性能测试结果表明,该机构为移动平台的垂直运动提供了优越的驱动特性。     

用三维CAD软件Solidworks设计操纵机构

在自动空气开关或热继电器的操纵机构中 ,常常会用到各种平面铰链机构 ,以实现脱扣器动作 ,进行短路、过电流和欠电压保护。本文利用ＣＡＤ软件Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ98的装配定义功能 ,在完成机构设计后 ,将连杆构件的轨迹和模拟动作显示在计算机屏幕上。以下以一种具有停歇的连杆机构为例 ,说明这种设计方法。机构结构见图 1。图 1　连杆结构图从动构件ＤＦ在极限位置上 ,具有长时间的静止。而与此同时 ,主动件ＡＯ保持匀速旋转。整个机构由一个二类杆组ＭＤＦ与平面铰链四杆机构ＯＡＢＣ组合而成。在设计零件图时 ,可取各构件尺寸如下 :Ａ…     

五自由度混联机构型综合的研究

提出了一种系统有效的混联机器人构型综合的新方法和单并联、多并联混联机构的概念及表示方法。根据螺旋理论构造了单开链五自由度串联机构;基于自由度分配原理,分析了可能出现的五自由度混联机构具体类型;将并联机构视为一个复合运动单元构型到串联机构中,替代串联机构中运动基相同且连续的若干运动单元,获得五自由度混联机器人构型;通过运动螺旋的线性组合来生成其他混联机构,并通过实例验证了该构型的正确性。分析表明该机构兼具串联机构和并联机构的优点。     

折弯机机械补偿机构疲劳寿命的估算

机械补偿机构是金属板材折弯机中普遍使用的挠度补偿机构,它可以减小折弯工件时滑块与工作台挠曲变形带来的不利影响,提高折弯机的制件精度.折弯过程中,折弯机机械补偿机构受到反复挤压与拉伸,容易产生强度和疲劳破坏,机械补偿机构的设计中对其进行疲劳寿命的估算与校核是必不可少的一个环节.本文采用三维弹性接触有限单元法对某型机械补偿机构的折弯过程进行模拟,得出折弯过程中机械补偿结构的最大接触应力,将得到的最大接触应力代入材料的S-N疲劳寿命公式,计算得出补偿机构的疲劳寿命.分析结果表明：该机械补偿机构的疲劳寿命满足设计要求,并与试验结果具有较好的吻合程度.该方法对折弯机机械补偿机构的疲劳寿命的估算与校核具有较大的指导意义.     

具有弧形移动副3 RPS并联机构的运动学分析

提出两种具有弧型移动副的RPS并联机构,其分支运动链均由一个转动副R,一个弧形移动副P和一个球铰S构成。运用螺旋理论,对这两种并联机构的自由度、位置反解、工作空间进行分析。第一种并联机构动平台的转动中心为弧形连杆的中心,动平台绕Z轴的旋转相对其它两个方向的旋转具有解耦性;第二并联机构动平台的转动中心是各支链球铰中心与弧形连杆中心连线的交点,此交点随动平台的位姿变化而变化;此外,第二种并联机构的工作空间比第一种并联机构的工作空间小。这两种并联机构结构简单、灵活度较高,可应用于虚轴机床、航空模拟设备、医疗设备等领域。     

高速自动镦锻机平衡机构连杆的优化设计

建立了高速自动镦锻机平衡机构连杆优化设计的数学模型。通过优化设计，使机器的动力性能最佳。     

消除滑枕低头现象的机构研究与设计

分析了因滑枕重力而产生的加工误差,设计一套新型误差补偿机构。由陀螺仪和加速度传感器测量滑枕在竖直方向的角度动态变化,经A/D转换后输入计算机,然后经单片机AT89S52把控制信号传递给电液伺服阀和液压缸,液压缸带动垂直导向机构来补偿垂直方向的误差。这种补偿方法成本低,将加工误差控制在误差允许范围之内,提高了工件加工精度。     

折弯机机械补偿机构接触应力的有限元分析

机械补偿机构是金属板材折弯机中普遍使用的挠度补偿机构,它可以减小折弯工件时滑块与工作台挠曲变形带来的不利影响,提高折弯机的制件精度。工作时机械补偿机构受到反复的挤压与拉伸,容易产生强度和疲劳破坏,因此,设计中对其进行强度校核是必不可少的一个环节。本文采用三维弹性接触有限单元法对折弯过程中某型机械补偿机构的接触应力和变形进行了数值模拟。分析结果表明:该机械补偿机构的接触应力满足强度要求,凹槽台面的变形曲线能较好吻合理想加凸曲线。该方法对类似机械补偿机构的强度校核与设计,具有指导意义。     

机械压力机低速锻冲急回机构运动特性的研究

在分析通用机械压力机曲柄连杆滑块工作机构运动特性存在不足的基础上，提出研制一种具有低速锻冲急回特性的新机构十分必要，指出了该低速锻冲急回机构应满足的五点要求。介绍了目前常见的低速锻冲急回机构——负偏置机构、连杆曲线型六杆机构、齿轮连杆组合机构、椭圆齿轮机构和双曲柄串连机构等的运动特性、优缺点及其适用场合。明确指出双曲柄串联曲柄滑块机构综合性能最好，并介绍了该机构在开式机身闭式传动曲轴纵放的800kN通用机械压力机上的应用。     

连杆参数误差对机器人精度可靠性的影响

采用Denavit-Hartenberg方法设定五自由度串联机器人杆件坐标系,通过齐次变换矩阵建立串联机器人正运动学和逆运动学模型。在此基础上,对由静态误差引起的串联机器人末端位姿误差做了分析。利用微小位移合成法建立了串联机器人的静态位姿误差分析模型,以机构可靠度为位姿精度评价指标,应用Monte Carlo数值仿真法分析串联机器人各连杆参数误差对串联机器人的静态位姿精度的影响程度,并分析得出对串联机器人的静态位姿精度影响最大的关节。     

圆弧抽芯机构注塑模设计

通过对喷嘴塑件的分析,设计了一模十六腔的注塑模,并运用Moldflow对其浇注系统进行了优化设计。根据该喷嘴的结构特点,采用了一种新型的圆弧抽芯机构及辅助的开模机构。这种机构与传统圆弧抽芯机构相比,简化了模具结构,降低了生产成本,经生产实践验证设计合理。     

冷轧机组飞锯机的设计分析

介绍冷轧机组飞锯机同步机构、锯切机构、定尺机构的设计和选取，重点介绍了锯片结构参数和工艺参数的选取。     

自动芥菜削皮机的单元化设计

目前芥菜去皮加工设备存在生产效率低下、劳动强度大、加工事故率高等弊端。针对以上情况,设计了一种全新的芥菜去皮机。该去皮机由自动上料摆正定心机构对物料进行摆正和预夹紧;采用间歇传送机构输送物料;由插紧旋转卸载机构完成物料的固定夹紧并为下一步削皮工作提供旋转动力;再由切削机构完成去皮工作,最终由卸载机构将加工好的物料卸载,保证加工依次进行。该设计可为类似作物的削皮加工提供参考。     

一种混合型4自由度并联机床的位置分析

针对原沈阳自动化研究所研制开发的五轴并联铣床的结构特点，提出了一种改进方案，并对这种新的构型的运动学进行了分析，针对其特点，从新的角度给出了位置正解及反解的方程。该构型的位置正解由于使用了附加传感器并充分考虑到机构特点而使得正解方程形式非常简单并且其中只存在一次项，从而避免了对复杂数值解法的采用。     

两种多机构组合加工试验机的研制

介绍了两种新型的多机构组合加工试验机的结构和功能特点。其中多机构组合加工自动测量机能连续实现对工件的装夹、钻孔、镗孔和自动测量四个工序;另一种多机构组合加工螺栓扭紧机能连续实现对工件的装夹、钻孔、攻丝、自动扭紧螺母的工序。两种试验机在结构上采用了多种平面机构来实现各加工工序的快速进给、回退动作。试验机具有多功能、高效率、自动化程度高、动作可靠、成本较低的显著优点,适用于机械设计、机械制造以及机床自动化、自动检测等相关专业课程的实践教学环节。     

水室注射模设计

分析了水室的结构和注射成型存在的工艺问题,选择了成型工艺参数,确定了注射模结构为1模2腔。在模具中设计了细长侧抽芯脱模机构、顺序动作侧抽芯机构、推出机构。结果表明:顺序脱模侧抽芯机构可解决水室塑件凸起部分形成倒钩的脱模问题。     

Effect of Substrate Temperature on the Formation Mechanism of Cold-Sprayed Aluminum, Zinc and Tin Coatings

When describing the cold-spray process, one of the most widely used concepts is the critical velocity. Current models predicting critical velocities take the temperature of the sprayed particles explicitly into account, but not the surface temperature (substrate or already deposited layers) on which the particle impacts. This surface temperature is expected to play an important role, since the deformation process leading to particle bonding and coating formation takes place both on the particle and the substrate side. The aim of this work is to investigate the effect of the substrate temperature on the coating formation process. Experiments were performed using aluminum, zinc, and tin powders as coating materials. These materials have a rather large difference in critical velocities that gives the possibility to cover a broad range of deposition velocity to critical velocity ratio using commercial low-pressure cold-spray system. The sample surface was heated and the temperature was varied from room temperature to a high fraction of the melting point of the coating material for all three materials. The change in temperature of the substrate during the deposition process was measured by means of a high speed IR camera. The coating formation was investigated as a function of (1) the measured surface temperature of the substrate during deposition, (2) the gun transverse speed, and (3) the particle velocity. Both single particle impact samples and thick coatings were produced and characterized. Both the particle-substrate and interparticle bonding were evaluated by scanning electron microscopy (SEM) and confocal microscopy. This article is an invited paper selected from presentations at the 2007 International Thermal Spray Conference and has been expanded from the original presentation. It is simultaneously published in Global Coating Solutions, Proceedings of the 2007 International Thermal Spray Conference, Beijing, China, May 14-16, 2007, Basil R. Marple, Margaret M. Hyland, Yuk-Chiu Lau, Chang-Jiu Li, Rogerio S. Lima, and Ghislain Montavon, Ed., ASM International, Materials Park, OH, 2007.     

并联机床的研究与技术进展

并联机床,被誉为“21世纪新一代的数控加工设备”、“机床结构的重大革命”,必将对机床的理论研究、设计、制造等产生重要的影响。本文介绍了并联机床的组成及工作原理,并与传统机床作了性能上的对比,概述了并联机床的研究现状和技术上的进展。     

双峰盒注射模设计

分析了双峰盒结构工艺和模具设计关键点,设计出三板式二次分型注射模,采用内外侧双抽芯、推件板和顶杆联合脱模,并对模具的总体结构、抽芯机构、成型塑件和顶出机构进行了详细地介绍,经生产证明,该模具设计合理,两侧抽芯顺利,塑件脱模容易,达到了设计要求。     

Effects of punch velocity on microstructure and tensile properties of thixoforged Mg2Sip/AM60B composite

The effects of punch velocity on the microstructures and tensile properties of Mg₂Si_p/AM60B composite were investigated. In comparison, the tensile properties of the permanent mold casting of this composite were also analyzed. The results indicate that the punch velocity obviously influences the microstructure through changing the secondary solidification behaviors and semisolid deformation mechanisms. The variations of the microstructures and deformation mechanisms are responsible for the changes in tensile properties and fracture modes of the composites. The best comprehensive tensile properties of this composite are obtained under the punch velocity of 60 mm/s. The resulting ultimate tensile strength and elongation of the composite are found to be 198 MPa and 10.2%, respectively. The excellent tensile properties of the thixoforged composite are ascribed to the elimination of porosities and the work hardening.