基于客户参与设计的锻压机床快速设计系统研究

研究基于客户参与设计的锻压机床快速设计系统,快速设计系统将用户的性能要求转化为机床设计参数,计算并快速得到产品的设计方案,驱动锻压机床主机结构模板,快速得到产品三维模型,有效避免传统设计方法导致的装配干涉问题,得到客户满意的主机结构模型.快速设计系统在VC.NET环境下,利用Pro/toolkit提供的接口函数对Pro/Engineer进行二次开发,实现快速设计系统的开发,所开发的软件能够大幅度提高锻压机床的设计质量和效率.     

铺粉厚度对Mo2FeB2涂层组织与性能影响研究

为了探究铺粉厚度对Mo₂FeB₂涂层成形质量和性能的影响机制,采用激光熔覆预置粉末法制备Mo₂FeB₂涂层,研究铺粉厚度对Mo₂FeB₂涂层形貌、显微组织、显微硬度及耐磨性的影响。研究发现：当铺粉厚度增加,涂层的高度、宽度增加,稀释率逐渐降低;铺粉厚度对涂层的相组成没有影响,但涂层中存在的主要相组成有助于提高涂层的硬度、耐磨性等性能;对涂层的微观组织观察发现,随着铺粉厚度的增加,枝晶的数量呈现先增大后减小的趋势,枝晶大小先不变后减小,且铺粉厚度为1.0 mm时枝晶间隙小于另外两种厚度;金相打点测试和元素映射结果表明涂层中出现明显的元素偏析;显微硬度测试表明,铺粉厚度的增加有利于提高涂层的平均硬度;磨损测试表明,铺粉厚度的增加有利于提高涂层的耐磨性能。通过对不同铺粉厚度的宏观形貌、微观组织、硬度及耐磨性分析,综合实际需求与经济效益,1.0 mm为最佳铺粉厚度选。     

激光熔覆原位合成WC增强镍基熔覆层的组织与性能

采用响应面法的中心复合设计建立了激光功率、扫描速度、气流量和碳钨粉末配比对熔覆层硬度和面积影响的数学模型，并通过方差分析和试验验证检测了数学模型的准确性。结果表明：熔覆层的硬度与激光功率和碳钨粉末配比成正比，与扫描速度成反比；熔覆层面积与激光功率成正比，与扫描速度成反比，碳元素盈余量对熔覆面积的影响不显著。以熔覆层的硬度和面积最大为优化目标进行验证试验，并基于数学模型对工艺参数进行优化与预测，得到最佳工艺参数为激光功率1700 W、扫描速度5 mm·s^-1、气流量13 L/min、碳钨粉末配比1.05∶1。采用最佳工艺参数所得的熔覆层硬度和熔覆面积的预测值和实际值的误差分别为0.56%、1.45%,验证了所建立模型的准确性。     

基于作业测定技术的后桥壳生产线工艺评价及优化

以某企业后桥壳生产线为研究对象,运用作业测定技术中的时间研究法,测定后桥壳各工序的标准时间,评价工艺及找到瓶颈工序;运用"5W1H"提问技术,根据"ECRS"原则,同时结合工艺设计及企业资源情况,对后桥壳生产线现有工艺进行评价及优化,改善后,使生产线的产能每天提高了10件,生产能力提高了33.57%.     

激光熔覆曲面基体曲线轨迹成形内部质量与效率影响研究

曲面基体熔覆层内部孔隙与成形效率的预测与控制是曲面类零部件大面积修复与再制造的前提。本文研究激光功率、扫描速度、气流量、圆柱基体半径对“曲面轨迹”成形内部质量(气孔率)与熔覆效率的作用规律。采用响应面法中心复合设计模块构建了工艺参数与响应目标的数学关系模型。通过方差分析,气孔率及熔覆效率R2分别为95.26 %、94.28 %,证明所构建模型的可靠性。四个输入参数对气孔率均有显著的影响,激光功率、扫描速度、圆柱基体半径对熔覆效率影响显著。最后基于所建立模型采用期望函数方法对气孔率最小及熔覆效率最大为目标进行综合优化,获得最佳工艺参数为激光功率1.6 kW,扫描速度7 mm/s,气流量1120 L/h,圆柱基体半径40 mm,气孔率及熔覆效率误差率分别为6.755 %、5.417 %,验证了模型准确性。所建立模型为“曲面基体曲线轨迹”熔覆成形内部质量与效率工艺参数优化及预测控制提供了指导意义。     

基于非均匀采样系统的光栅刻划机频谱分析方法研究

数据采样过程中,由于操作系统定时精度、任务切换等因素的影响,采样系统无法实现均匀采样。使用普通的均匀离散傅里叶变换处理非均匀采样数据会存在较大误差。针对光栅刻划机系统,采用了时域插值方法和非均匀离散傅里叶变换方法进行了仿真验证,对比均匀傅里叶变换结果,减小了频谱变换带来的误差。使用时域插值法和非均匀傅里叶变换,对光栅刻划机实际采样数据进行分析,获得了更好的效果。     

激光局部热处理Cr12模具钢硬化层形貌及硬化效率模型

针对大型冷作模具传统热处理存在的变形等问题,采用响应面法研究激光局部热处理工艺参数(激光功率、扫描速度和离焦量)对硬化层形貌(宽度、深度与面积)及效率的作用规律。试验以三因素五水平中心复合设计为基础,通过多元回归和方差分析,构建工艺参数输入与硬化层形貌、硬化效率响应的关系模型。由模型的相关系数可知,硬化层形貌及效率的响应面模型拟合精度高,预测能力强。根据宽度极大、深度极小和面积极大的目标,优化得到最佳工艺参数下的硬化层形貌响应值,较试验实际值的误差分别为1. 98%、4. 40%和1. 58%,进一步验证了模型的准确性。     

基于序关系分析法的机械产品可制造性定量评价方法

提出一种基于序关系分析法的机械产品可制造性定量的评价方法,以制造周期、加工成本、加工难度、产品质量为指标构建了产品可制造性评价模型.最后以250t的液压机床油缸的制造方案评价和决策为例,证明该方法在产品可制造性评价多准则决策方面的可行性.     

激光熔覆多道搭接成形及粉末利用率

针对曲面基体激光熔覆多道搭接成形质量及粉末有效利用率问题，采用响应面中心复合设计方法，构建工艺参数与响应输出之间的数学模型，分析工艺参数与多道搭接激光熔覆层平整度、稀释率和粉末利用率之间的影响关系，以获得多道搭接激光熔覆的最佳工艺参数。结果表明：平整度随着激光功率和气流量的增加而减小，随着扫描速度和搭接率的增加而增大；稀释率随着激光功率的增加而增大，随着扫描速度的增加先减小后增大，随着搭接率的增加而减小；粉末利用率随着激光功率的增加而增大，随着扫描速度和搭接率的增加而减小。以平整度大于0.75、稀释率为10%、粉末利用率最大为目标，并基于数学模型对工艺参数进行优化与预测，得到最佳工艺参数为激光功率为1.800 kW、扫描速度为7.000 mm/s、气流量为10.000 NL/min、搭接率为22.744%。以最佳工艺参数制备的熔覆层的平整度、稀释率和粉末利用率与模型预测结果的误差分别为4.645%、3.332%和6.140%,证明了模型多目标优化的准确性。     

激光熔覆粉末粒径对熔覆层成形控制的影响

目的 揭示激光熔覆过程中TiC粉末粒径及工艺参数对复合材料熔覆形貌的影响规律,实现熔覆层成形控制。方法 采用响应面法中心复合设计模块分析扫描速度、激光功率、粉末粒径对复合材料熔覆形貌的影响,建立工艺参数及TiC粉末粒径与复合材料熔覆层面积、熔覆层高度、熔覆层宽度之间的数学模型,通过方差分析和模型检验验证模型的准确性。结果 激光功率对复合材料熔覆形貌的影响不显著,粉末粒径对熔覆面积影响最为显著,熔覆层面积随着扫描速度的减小和粉末粒径的增大而增大;粉末粒径对熔覆层高度影响最为显著,熔高随着粉末粒径的增大而增大,随着扫描速度的降低而减小;扫描速度对熔覆层宽度的影响最为显著,熔宽随着扫描速度的增大而下降,随着粉末粒径的增大而增大。结论 以熔覆面积最大及熔宽熔高最大为优化目标,对比预测值与实际值,熔覆层面积、熔覆层高度、熔覆层宽度的误差率分别为6.81%,3.9%,7.7%。该研究成果为提高复合材料熔覆形貌的预测与控制提供了理论依据。