基于图像处理的铝合金薄板激光切割质量研究

为加深激光切割中材料去除机理的认识,利用Imagine-Pro Pluse(IPP)图像处理技术研究了激光切割去除熔化物颗粒形状及其特征尺寸分布。基于气熔比控制的试验方法,对0.85mm厚的1000系铝合金薄板进行了激光切割试验。通过对颗粒图像度量标准的设定,去除熔化物颗粒形貌分为圆形颗粒、类圆形颗粒和蝌蚪形颗粒。图像处理结果表明:随气熔比的增大,去除熔化物颗粒中圆形颗粒所占百分比越来越大,类圆形颗粒和蝌蚪形颗粒所占百分比越来越小,且各形状颗粒平均特征尺寸随气熔比的增大而减小。同时对切口质量进行了测量,得到切口质量随着气熔比的增加而提高。建立了熔化物去除模型,揭示了熔化物去除与切割质量有着直接密切的关系,并最终得到了较高质量切口和缝阵天线薄板样件。     

Prediction method for surface finishing of spiral bevel gear tooth based on least square support vector machine

The predictive model of surface roughness of the spiral bevel gear (SBG) tooth based on the least square support vector machine (LSSVM) was proposed.A nonlinear LSSVM model with radial basis function (RBF) kernel was presented and then the experimental setup of PECF system was established.The Taguchi method was introduced to assess the effect of finishing parameters on the gear tooth surface roughness,and the training data was also obtained through experiments.The comparison between the predicted values and...     

弯管内表面球头铣刀加工的铣削力预报

基于已经设计好的内置圆弧导轨弯管内表面专用加工装置,分析装置沿弯管引导线纵向进给,沿法向截面横向进给的加工原理以及内表面不同位置处形貌的凹凸不同,结合五轴加工中的刀具倾角改进了进给方向角模型,提出了一种适用于大长径比弯管内表面的铣削力建模方法,并采用MATLAB仿真计算了加工过程中的瞬时铣削力。选取与仿真加工同等工艺参数,在弯管内表面0°,90°,180°三个特殊位置处截取小块曲面进行了验证实验,实验测得的铣削力在极值和变化规律上都与预测得到的铣削力基本相符,铣削力极值误差在16%以内,证明了该铣削力模型的可靠性。该铣削力模型对弯管内表面专用加工装置的强度校核,结构优化,加工过程的工艺参数选择都有一定的指导意义。     

轴承滚道旋转刷洗定位技术研究

轴承零件的表面质量是影响轴承性能的重要因素,而污渍的存在会使轴承使用寿命大大降低。本文提出一种能够让轴承零件在旋转状态下接受内外滚道刷洗的方法,应用该方法清洗轴承需对外径180~420 mm、高度95~180 mm范围内的圆柱滚子轴承、深沟球轴承进行定位,整个清洗过程采用定心机构对轴承进行定位,研究了轴承定位过程中的受力情况,并对其中涉及的轴承定位和辊刷定位精度进行分析,验证了定位机构的有效性。应用该定位机构后清洗机工件定位精度明显提高,轴承清洁度平均每套轴承最大值降低20%,相比同类辊刷清洗机生产效率提高30%以上。     

等离子切割过程中成渣问题的研究

本文从新的角度，采用理论分析与正交试验研究相结合的方法，提出了线能Ｗｅ、比影响力ｆｓ等实用概念，探讨了等离子切割过程中成渣的能量与约束之间匹配条件。研究表明：成渣是切割过程中在一定的约束条件的输入能量的转换、传递与分布的结果，无渣的关键在于有足够的输入能量与良好约束的匹配；反映等离子弧能量及约束状态的Ｗｅ，与切口粘渣量的指标Ｇ之间有确定的关系，表现为Ｇ－Ｗｅ曲线；切透条件是Ｗｅ＞Ｗｅｃ（临界线能），／ｍｍ２；Ｇ－Ｗｅ曲线还反映了等离子炬的性能。     

涂辊高密度网络小孔的电火花加工技术

介绍了进口纺织机械关键部件的关键工艺──涂辊高密度网格分布小孔的电火花加工技术。加工结果表明：用群电极电火花加工高密网络分布细小孔类零部件在加工精度，生产效率和生产成本等方面有很大优势。     

铝合金板快速加热弯曲的参数预测

基于BP神经网络平台,建立了铝合金板快速加热弯曲的角度预测BP网络模型,实现了脉冲激光加工工艺的参数控制与优化。通过试验获得样本数据,将试验样本数据用于BP网络的训练,利用训练好的BP网络对非线性的样本数据规律进行拟合,对脉冲激光弯曲角度和工艺参数进行准确的预测,预测误差范围可控制在＜5~8%,研究结果为实际生产中精密成形提供了有效的理论与试验依据。     

变参数激光三维加工方法及试验

介绍了在一次走刀中连续改变加工参数的激光加工新方法，研究变加工条件对切口几何尺寸的影响。在试验切割过程中，调整激光移动速度、输入功率和相对试件表面的焦点位置，来模拟激光三维切割实际状态，进一步分析得出变参数激光加工材料的去除规律。试验参数设计分为线性和二次方两种输入方式，证明了该方法的有效性。     

激光清洗硅片表面Al2O3颗粒的试验和理论分析

以KrF准分子激光器为激光源,对目前工业上常用的硅片研磨抛光液的主要成分Al₂O₃颗粒进行激光清洗的试验和理论分析。建立一维热传导模型,利用有限元分析软件MSC.MarC模拟硅片表面的温度随激光作用时间和能量密度的分布。通过理论计算,量化了颗粒所受到的清洗力以及其与硅片表面之间的粘附力,理论预测出1 μm Al₂O₃颗粒的激光清洗阈值为60 mJ/cm²。在理论分析的指导下,利用248 nm、30 ns的KrF准分子激光进行单因素试验,研究激光能量密度、脉冲个数、激光束入射角度对激光干法清洗效率的影响,并且实验验证了清洗模型以及场增强效应对激光清洗结果的影响。     

自由振荡激光脉冲能量的时序分析

自由振荡状态的脉冲激光能量时序特性与激光强化材料表面的强度、质量及稳定性有直接关系。本文通过探测JG-2型固体激光器脉冲能量的时序分布结构,系统研究了激光脉冲能量的时序特性与材料相互作用规律及其激光强化材料时对表面性能的影响机理,用以提高现有激光器加工和强化质量水平。结果表明使普通钢材表面显微硬度提高5～7倍。