基于多传感器的刀具状态监测系统

以铣削加工为对象,研究了多刃切削加工过程的刀具状态监测问题,从系统的角度分析了刀具状态的多传感器监测原理,并以此为依据确定了采用声发射（ＡＥ）传感器和动态切削力传感器可有效地监测加工过程。文中提出了一种多传感器信号的特征提取方法,该方法利用偏最小二乘法计算样本矩阵的本征值,根据置信因子确定特征维数。为验证该方法的有效性,建立了一个铣削加工实验系统,实验结果表明,该方法可在多种切削条件下获得较高的识别率。     

单片集成的高性能压阻式三轴高g加速度计的设计、制造和测试

设计、制造并测试了一种单片集成的压阻式高性能三轴高g加速度计,量程可达105g.x和y轴单元均采用一种带微梁的三梁-质量块结构,z轴单元采用三梁-双岛结构.与传统的单悬臂梁结构或者悬臂梁-质量块结构相比,这两种结构均同时具有高灵敏度和高谐振频率的优点.采用ANSYS软件进行了结构分析和优化设计.中间结构层主要制作工艺包括压阻集成工艺和双面Deep ICP刻蚀,并与玻璃衬底阳极键合和上层盖板BCB键合形成可以塑封的三层结构,从而提高加速度计的可靠性.封装以后的加速度计采用落杆方法进行测试,三轴灵敏度分别为2.28,2.36和2.52 μV/g,谐振频率分别为309,302和156 kHz.利用东菱冲击试验台,采用比较校准法测得y轴和z轴加速度计的非线性度分别为1.4%和1.8%.     

单片集成的高性能压阻式三轴高g加速度计的设计、制造和测试

设计、制造并测试了一种单片集成的压阻式高性能三轴高g加速度计,量程可达105g.x和y轴单元均采用一种带微梁的三梁-质量块结构,z轴单元采用三梁-双岛结构.与传统的单悬臂梁结构或者悬臂梁-质量块结构相比,这两种结构均同时具有高灵敏度和高谐振频率的优点.采用ANSYS软件进行了结构分析和优化设计.中间结构层主要制作工艺包括压阻集成工艺和双面Deep ICP刻蚀,并与玻璃衬底阳极键合和上层盖板BCB键合形成可以塑封的三层结构,从而提高加速度计的可靠性.封装以后的加速度计采用落杆方法进行测试,三轴灵敏度分别为2.28,2.36和2.52 μV/g,谐振频率分别为309,302和156 kHz.利用东菱冲击试验台,采用比较校准法测得y轴和z轴加速度计的非线性度分别为1.4%和1.8%.     

Relationship between subsurface damage and surface roughness of ground optical materials

A theoretical model of relationship between subsurface damage and surface roughness was established to realize rapid and non-destructive measurement of subsurface damage of ground optical materials.Postulated condition of the model was that subsurface damage depth and peak-to-valley surface roughness are equal to depth of radial and lateral cracks in brittle surface induced by small-radius(radius≤200 μm)spherical indenter,respectively.And contribution of elastic stress field to the radial cracks propagation was also considered in the loading cycle.Subsurface damage depth of ground BK7 glasses was measured by magnetorheological finishing spot technique to validate theoretical ratio of subsurface damage to surface roughness.The results show that the ratio is directly proportional to load of abrasive grains and hardness of optical materials,while inversely proportional to granularity of abrasive grains and fracture toughness of optical materials.Moreover,the influence of the load and fracture toughness on the ratio is more significant than the granularity and hardness,respectively.The measured ratios of 80 grit and 120 grit fixed abrasive grinding of BK7 glasses are 5.8 and 5.4,respectively.     

超精密机床的变增益交叉耦合控制研究

超精密加工的轮廓精度控制直接影响到工件的加工精度,交叉耦合控制算法通过对２轴进行协调而影响轮廓控制精度。在分析超精密数控机床误差模型的基础上,将变增益交叉耦合控制算法引入超精密数控机床的伺服控制。实验结果表明：变增益交叉耦合控制算法可以在不改变位置环的情况下,有效提高系统的轮廓精度。     

自由曲面光学器件检测技术

自由曲面光学器件尽管有其突出的优点，但还远不能进入到现代光学系统的主流中去，问题之一就是精密检测．自由曲面光学器件的检测对于其精密加工不可或缺，并且两者通常具有不可分割的联系．文中阐述了与不同加工阶段相关的自由曲面光学器件检测中的问题和对策．在抛光前后宜分别采用坐标测量机和光学干涉仪，两种方法都存在一些问题有待解决．实际上坐标测量方法是近十几年来自由曲面测量的主流，这方面的研究主要集中于定位、误差补偿及采样策略等问题上．相比之下，自由曲面光学器件的光学测试是一个新的技术，其中不仅是分析软件上的存在问题，首要的还是缺乏适当的测量手段．尽管也可应用专门的轮廓测量仪，但它还存在诸多限制．结合子孔径拼接技术的干涉仪在某些自由曲面光学器件的测量中前景良好，不过对于更复杂的曲面，它同样无法进行测量．     

一种非线性PID控制器及其参数分析

利用凸组合方法构造非线性PID控制器，并对有关参数进行了分析．通过简单地调节非线性函数的有关参数，这种非线性PID控制器可以形成灵活的增益策略．采用这种控制器，能够使性能指标互为冲突的双方同时取得较好的控制效果．为检验这一方法的有效性和全面性，本文分别对一个延时过程和一个三阶伺服系统进行了仿真，仿真结果表明，这种控制器具有较好的性能．     

DSP在超精密CNC系统中的应用

超精密数控系统由于极高的精度指标和大量的插补运算,对伺服控制系统的运算能力提出了很高的要求。数字信号处理器(DSP)基于高效的运算能力、良好的开发环境支持,在超精密数控系统中获得了成功的应用。现对超精密数控系统中DSP的应用进行了分析研究。     

超精密环境温度控制及温度测量技术研究

分析在超精密加工环境中进行高精度温度测量与控制的原理及方法。在分层次逐步实现的原则下,依据传热学原理,规则并初步建成了一个超精密的加工环境。     

一种适合于超精密加工的特殊精密曲线插补算法

针对超精密车床提出一种新型的插补计算方法,将特殊精密曲线的插补功能集成到数控系统内部,并提出双圆弧逼近的误差的通用估计准则和生成程序段数目的估计算法。