切削过程在线监测新模型

本文根据切削过程中一些参数的变化规律,从理论上首次提出了一种新的时间序列分析模型,即常系数固定价ARC(2)模型。理论分析和试验结果证明,此模型稳定可靠,并且可行,用于在线监测的速度比目前较快的模型AR(2)还快27％以上。     

刀具后刀面磨损量对切削力的影响

本文从动力学角度分析了车削过程中刀具后刀面磨损量对切削力的影响,得出切削力动态成分与刀具后刀面磨损量之间的关系。证实了用动态切削力监测刀具磨损的可行性。     

轴对称非球面平行磨削Y轴向对刀误差补偿

在光学系统中应用非球面光学元件能够提高光学系统设计灵活性,改善光学系统成像质量,缩小光学系统尺寸,在整体上减轻系统质量。本文通过系统分析轴对称非球面元件精密磨削工艺过程中的轴向对刀误差等加工误差因素,建立轴向对刀误差校正方法,并将其运用到轴对称非球面精密磨削与抛光加工过程中。由实验可知：通过误差补偿,加工时间节省60%以上,Φ80mm口径非球面抛光后的面形精度PV值为0.62μm（0.982λ）,RMS值达到0.093μm（0.147λ）,满足非球面面形精度要求。实验结果验证了理论分析与误差补偿方法的正确性,实现了轴对称非球面光学元件的快速精密加工。     

金属基超疏水制备方法与应用浅述

金属表面疏水/超疏水性能的研究是当今多学科研究的热点和难点。总结了近些年国内外金属基超疏水表面研究取得的一些成果,介绍了几种重要的金属基超疏水表面的制备方法,归纳了目前金属基超疏水表面在几个领域成功应用的成果,说明了金属基超疏水研究方法现存的问题,最后展望了金属基超疏水功能应用前景。     

微小零件显微检测图像的清晰度评价

根据微小零件显微检测图像纹理相似、边缘信息太少和灰度分布范围有限等特点,从算法的基本原理出发,对传统清晰度评价函数进行了分析。针对传统清晰度评价函数无法兼具高灵敏度和抗噪性的缺陷,提出了一种基于局域方差信息熵的清晰度评价算法。该算法利用局域方差对各灰度级的自信息量进行加权,一方面弥补了信息熵函数缺失的空间信息,避免清晰度误判;另一方面增加清晰区域像素参与计算信息量时的权重,同时减少背景区域和噪声区域像素计算的权重,从而提高函数灵敏度。实验结果表明,与传统清晰度评价函数相比,局域方差信息熵函数不仅灵敏度很高,而且具有较好的抗噪性,可用于实际的自动对焦系统中。     

切线法数控加工高次非球面的控制原理

根据切线法数控加工高次非球面新原理,对三轴联动的速度插补控制新原理进行了研究。在新控制原理的速度插补方法中采用电子凸轮(ECAM)定时和PVT控制模式,并引入隐马尔可夫模型理论,利用维特比算法进行解码计算,使该模型以最佳状态序列补偿跟随误差,实现前瞻预测补偿,使速度可以得到单调的连续控制,进而提高加工面形的精度。在数控伺服系统中采用隐马尔可夫模型来实现速度伺服,进而提高加工轨迹精度是控制技术中一种新的尝试,它将拓宽自动控制技术的发展空间。     

基于图像处理技术界定微纳复合织构防覆冰性能

目的 制备具有防覆冰性能的微织构表面,准确评价微织构表面的结冰性能。方法 采用激光二次扫描方法,以铝合金为基底,构筑沟槽-凹坑型复合微织构表面,以水滴在其表面结冰过程的图像为对象,采用阈值法分割图像和背景,对提取出的图像进行形态学运算,通过分析水滴结冰过程中的轮廓变化规律,研究水滴结冰过程的状态变化,进一步界定水滴的结冰时间。结果 纳秒激光一次扫描形成的沟槽结构,增加了试件表面的粗糙度,使铝合金表面接触角由54.4°提高到116.5°,实现了铝合金表面的疏水性能。而二次扫描构建的沟槽-凹坑复合微织构,形成了Cw-Cn接触模型,进一步提高了试件表面的疏水性,试件表面接触角增大至154.4°。超疏水表面成核能垒高,且沟槽-凹坑复合微织构捕获的空气降低了固液界面的热交换速度,是铝合金表面结冰时间由11 s延长到551 s的原因。图像处理方法准确界定了水滴在结冰过程中的三个阶段。采用Harris角点检测法,可以实现精确判断结冰完成时间,减小了肉眼判断结冰状态所带来的主观误差。结论 纳秒激光二次扫描构筑的沟槽-凹坑复合微织构可以有效提高Al7075表面的疏水性,并延缓水滴在其表面的结冰时间。图像法处理提取的表面轮廓,为研究分析水滴在结冰过程中的状态变化提供了一种新思路。     

微坑织构车刀正交切削钛合金试验的研究

基于仿生摩擦学理论,在刀具表面上制备微织构可以有效提高刀具耐摩擦磨损性能和延长刀具寿命。利用激光加工技术,通过控制加工过程中的激光密度、打标次数、打标速度,在硬质合金刀具的前刀面上制备出直径为35μm、30μm、25μm、20μm的微坑阵列。正交切削试验对比微坑织构刀具和无织构刀具的耐磨损性能,从刀具磨损的长度、宽度、工件表面质量、钛合金的黏刀量等方面进行评价。研究结果表明:表面微坑织构可以有效提高刀具的耐摩擦磨损性能和钛合金表面质量;随着微坑直径的不断减小,刀具的耐摩擦磨损性能不断提高,存储切屑和硬质合金颗粒的能力也不断提高,减少对刀具前刀面的犁沟作用。     

微结构几何参数对铝合金表面结冰性能的影响

目的 制备具有稳定性的抗结冰表面,并探讨表面微结构几何参数对表面结冰性能的影响.方法 以铝合金为基底材料,采用电火花线切割加工方法,在材料表面构建可控微米级尺寸沟槽与方柱阵列结构,对试件进行润湿性、结冰性能以及稳定性测试.结果 制备的微结构表面超疏水或者近超疏水.微结构表面具有优异的抗结冰性能,且方柱结构表面的抗结冰性...     

超疏水铝合金表面的制备及耦合机理分析

为制备超疏水铝合金表面,采用高速电火花切割技术在铝合金表面加工类水稻叶表面的沟槽结构。通过扫描电子显微镜(SEM)观测材料表面形貌,采用接触角测量仪表征水滴在材料表面的疏水性和黏附性。结果表明： 铝合金表面形成了排列规则的微米级沟槽结构,沟槽突起和底部覆盖着微米级凹坑、突起物和纳米级错层等结构。铝合金试样表面的接触角由加工前的61.24°提高至157.71°,最大达165.36°,实现了材料表面亲水向超疏水的转变。提拉法表明加工的铝合金表面具有高黏附特性。将测得的接触角与CassieBaxter模型计算的理论值进行比较,发现试样表面的超疏水性是微米级和纳米级等复合结构共同耦合作用的结果。铝合金试样表面的多尺度结构不仅提高了材料表面的疏水性能,同时也形成了试样表面的高黏附特性。