虚拟齿轮测量中心的几何运动误差建模及其对测量效应的分析

为了研究误差对测量结果的影响,在虚拟齿轮测量中心建立误差模块,根据测量渐开线样板的结果进行评定.研究结果表明:将振幅为4μm、圆频率为0.9rad/mm的运动误差值叠加到虚拟齿轮测量中心运动模块中,渐开线样板齿形误差和形状偏差的增量小于1μm,斜率偏差不变,不影响测量精度;将同样大小的几何误差叠加到虚拟齿轮测量中心会直接影响测量结果,且测量结果与给定的正弦函数规律一致.     

在HYQ—14型圆度仪上配置微机采集和数据处理系统

为改造现有计量设备,扩大微机应用范围,以提高旧设备的功能和效率,因此我们将上海机床厂生产的HYQ-14型圆度仪配置微机采集和数据处理系统,采用12位A/D转换器.并用最小二乘圆法和最小区域圆法评定圆度误差值,圆度误差的图形可以在屏幕上显示,也可以用四色的绘图机绘制.求最小区域圆法的圆心我们探索了一种较简便的、搜索速度较快的、精度较高的方法,在一般微机上512个采样点求圆度误差仅1～2分钟左右.经用2.3μm圆度的样板在仪器上实测结果为2.3±0.16μm,说明系统是良好的.     

闷头间隙对超因瓦钢薄壁简件圆度的影响

针对典型难加工材料超因瓦钢,提出了采用结构简单的内置闷头和长爪相结合的加工夹具以保证薄壁筒件的圆度加工精度的方法。研究结果表明,通过合理选择闷头间隙,采用所选择的装夹方案可以保证薄壁筒件的加工精度,对于Ф200壁厚2mm的零件在普通车床上可以获得10μm的圆度。     

硬脆材料精密小深孔BTA型珩磨工具的加工特性研究

从分析国内外现有工具存在的问题入手 ,着重解决超硬材料精密小深孔珩磨加工中走偏量较大、圆度误差较大等问题 ,提出了一种三导向的BTA型珩磨工具结构 ,使超硬材料精密小深孔加工的质量得到了提高 .实验证明 ,采用新型珩磨工具加工出的小深孔可达到走偏量 0 .0 0 1～ 0 .0 0 2mm/1 0 0mm ,锥度 0 .0 0 5mm/1 0 0mm ,圆度误差 0 .0 0 2～ 0 .0 0 4mm ,表面粗糙度可达到Ra0 .0 8～ 0 .1 6 μm (采用W1 0油石 ) ,最高可达Ra0 .0 4～ 0 .0 8μm ,尺寸精度可达IT5,可获取以珩代研的效果 .     

彩色光谱共焦传感器误差溯源及其校准方法分析

针对国内光谱共焦传感器校准方法不统一、计量特性难以比较等问题,提出3种基于精密标准器的光谱共焦传感器校准方法,并基于此开展校准和计量特性评定.分别采用精密位移台、高精度测长仪与激光干涉仪3种标准器对光谱共焦传感器的基本误差、线性度、重复性、回程误差等参数进行校准,3种方法所测某种光谱共焦传感器的最大误差分别为2.76,3.40,1.17μm,线性度分别为0.689％,0.850％,0.293％,重复性分别为1.463,1.324,0.787μm,回程(迟滞)误差为0.51μm.校准结果表明:所提出的3种计量特性校准方法是有效的,光谱共焦位移传感器计量特性满足使用要求,其中,激光干涉校准法精度最高且可靠.研究成果有助于提高彩色光谱共焦位移传感器校准效率和可靠性,并为大尺寸玻璃平面度的高精度测量提供坚实的技术支撑.     

玻璃微珠球度测试研究

把光学非接触、高精度的测试技术与电子图像细分(像素)技术相结合,把光电检测方法和计算机数字图象处理方法相结合,研制了显徽-CCD-微机系统,编制了VC 测试和控制软件.利用该系统,实现了微小物体的非接触、高精度、自动测试,解决了微米加工技术中微小物体的尺寸测试问题.作为实例,测试了玻璃微珠(半径17～31μm)的球度.实验表明,通过增大测量显微物镜的放大倍率(例如10倍),测试系统可以满足1μ的精度要求.     

变曲率沟槽高精度球体精研工艺优化实验研究

基于变曲率沟槽研磨抛光方法,对球体进行运动学分析并建立运动学方程。利用Matlab绘制球体表面加工轨迹并结合Preston方程建立球度误差计算模型。仿真结果表明最短的加工时间为26 h。基于田口法对精研阶段球体加工工艺进行正交试验,并对实验结果进行方差分析及S-N-K分析,优化各加工阶段加工参数以获得最优的圆度值。结果表明:在半精研阶段将球体的球度研磨至0.7μm,精研阶段研磨至0.3μm时加工效率最高。完成精研阶段(半精研、精研和超精研)阶段只需要29 h,相较于传统的加工方法其效率提高了14.7%,并且抛光结束后的氧化锆陶瓷球粗糙度达到14 nm,圆度达到0.13μm,达到了G5级国家标准。     

硬脆材料精密小深孔BTA型珩磨工具的加工特性研究

从分析国内外现有工具存在的问题入手,着重解决超硬材料精密小深孔珩磨加工中走偏量较大、圆度误差较大等问题,提出了一种三导向的BTA型珩磨工具结构,使超硬材料精密小深孔加工的质量得到了提高.实验证明 ,采用新型珩磨工具加工出的小深孔可达到走偏量0.001～0.002 mm /1 00 mm,锥度0.005 mm/100 mm,圆度误差0.00 2～0.004 mm,表面粗糙度可达到Ra0.08～0.16 μm(采用W10油石),最高可达Ra0.04～0.08 μm, 尺寸精度可达IT5,可获取以珩代研的效果.     

在位测量实现转子中心孔加工位置精度的研究

在位测量实现磁性转子的中心孔的加工位置精度,通过对转子定位装夹及加工进行工艺性分析,设计工件定位专用夹具。利用传统测量方法和圆度误差方法对转子中心位置进行确定,并对比不同方法确定的位置精度,最终选用最小二乘法拟合圆,将最小二乘圆圆心作为转子中心孔的加工位置。加工后转子外轮廓跳动在0.03mm以内,达到加工要求精度。     

一种用于UHF RFID标签的高稳定度时钟电路

设计了一种用于无源超高频射频识别标签芯片的时钟生成电路.在传统弛豫振荡器的基础上设置相位控制电容和相关校准电路,使输出时钟频率与工作电压和偏置电流不相关,抑制了电源的波动和偏差所引起的时钟抖动,保证了时钟频率的稳定性.同时,利用正负两种温度系数的电阻的温度补偿作用及相应的校准控制,实现了当温度在较大范围变化时时钟的周期稳定性.该电路在TSMC 0.18μm工艺下流片.测试结果显示,该方法可以获得更大的时钟校准范围和更高的输出时钟精度,电路功耗0.86μW,适合无源芯片的使用.     

一种高精度小孔圆度检测方法研究

介绍了一种用于短小孔内表面圆度检测方法。提出基于激光共焦测距原理,应用旋转反射镜转化并消除径向跳动误差及传感器振动误差的新技术。成功地检测了标准孔径表面圆度,实验结果表明,该方法可以使小孔圆度检测误差不大于0.3μm,大大提高了小孔圆度检测的精度。     

一种考虑对刀点的五轴数控机床几何精度预测方法

针对对刀点对机床精度的影响及对机床最终精度和性能的评价,提出了一种考虑对刀点的五轴数控机床几何精度预测与定量分析方法。该方法首先利用多体系统运动学理论,建立了基于NAS979斜置圆锥台的五轴数控机床运动方程。以此为基础,求解了基于对刀点的试件实际加工位置和数控加工指令,建立了五轴数控机床几何精度预测模型,预测了圆锥台圆度、同轴度和倾斜度等精度指标。然后,开展了五轴数控机床精度的仿真预测定量分析。圆锥台圆度、同轴度、倾斜度的预测值分别为0.029mm、Φ0.0654mm、0.0243mm,而圆锥台圆度、同轴度、倾斜度的标准公差要求值分别为0.100mm、Φ0.100mm、0.030mm。仿真结果表明,预测的圆锥台精度指标能够满足标准公差精度要求。最后,为了验证该方法的有效性性,开展了了斜置圆锥台的切削实验验证。圆锥台圆度、同轴度和倾斜度的测量最大值分别为0.0380mm、Φ0.0931mm和0.0282mm,最小值分别为0.0316mm、Φ0.0658mm和0.0246mm,测量均值分别为0.0356mm、Φ0.0805mm和0.0271mm。实验结果表明,测量均值与预测值非常吻合。因此,在新研制的数控机床精度检验与验收过程中,机床研制单位能利用该方法准确、快速、直观地评估机床精度和性能。     

黄磷尾渣超细粉粒度特性和掺量对混凝土性能的影响

对比棒磨和球磨条件下,黄磷尾渣-0.075 mm、-0.045 mm所占百分比与磨矿时间的关系,确定球磨为合适的磨矿方式;在球磨方式下,考察磨矿时间对黄磷尾渣的粒度特性和比表面积的影响;基于Rosin-Rammler-Bennet（RRB）分布方程建立模型,结果证实黄磷尾渣磨矿特性符合RRB分布. 黄磷尾渣超细粉的特征粒径（De）和比表面积对混凝土强度都呈现出先增大后减小的趋势,混凝土强度（凝结时间1 d）最大值在特征粒径为59.76 μm,比表面积为530.15 m2/g,黄磷尾渣掺量为25%时出现,为27.429 MPa.     

基于压脚位移补偿的机器人制孔锪窝深度控制

为了解决机器人自动制孔过程中由于飞机壁板变形和振动引起的锪窝深度控制问题,提出将终端执行器压脚位移作为实时补偿信号的制孔进给轴全闭环控制系统设计方法;根据制孔过程中压脚振动的实际频率特性,引入低通滤波器,考虑飞机壁板锪窝深度精度要求确定截止频率,有效抑制压脚高频振荡对进给轴位置精度的影响,保证锪窝深度以及加工孔的表面质量.在材料为铝合金的圆弧工件和平面工件上,分别加工直径为5.8和9.8mm的孔.实验结果表明,该系统可将加工孔的锪窝深度误差控制在0.02mm以内,表面粗糙度达到0.8μm.     

Efficient Grinding Method for Face Gear with Long Radius Disk Wheel

In order to improve the machining efficiency of the dish wheel grinding face gear, two changes are proposed:a disk wheel grinding face gear with a long radius and a multi-axis movement optimization method for tooth surface correction. Based on the grinding principle of face gears, the equation of the long radius disk wheel is deduced. Based on the structure of the machining tool, the tooth surface equations of the face gear shaped by the long radius disk wheel are established. Furthermore, an optimization model of face gear tooth surface correction is established, and the machine tool motion optimization of face gear tooth surface correction is completed; Finally, a long radius disk wheel grinding face gear test is performed. After the face gear tooth surface correction, the maximum value of the tooth surface deviation is reduced from 180 μm to 16 μm which verified the correctness of the machining method.     

一种空间相机调焦机构的设计与分析

为补偿空间相机由于温度、轨道高度变化,以及运载过程中冲击和振动等影响引起的离焦,并满足空间相机质量更轻、体积更小的需求,设计了一种调焦机构。该调焦机构采用步进电机和谐波齿轮减速器进行驱动,精密滚珠丝杠进行传动,直线轴承进行导向,绝对式编码器与滚珠丝杠同轴安装测量,总质量仅为1.4千克。论述了调焦机构的方案选择,给出了调焦机构的设计结构图。分析计算了调焦机构的的调焦误差,理论误差为5.1μm,满足调焦精度要求。此外,利用有限元对轻量化后的调焦机构进行了模态分析,结果表明其结构刚度较高,满足使用要求。     

UV-LIGA技术在微型模具型腔加工中的应用研究

为了实现微小注射模具型腔的精密加工,针对微小尺度模具型腔的加工难点,通过改良常规UV-LIGA工艺技术,选用合适的基底材料5CrNiMo,采用在基底表面上直接进行电铸生长的无背板生长方法,加工出具有50μm和100μm特征尺寸的哑铃型塑件微型腔.研究结果表明,无背板方法可实现在钢基底表面上直接通过电铸工艺获得微型模具型腔,省去了电铸背板步骤,既简化了工艺过程、缩短了整个工艺的制造周期,又增强了铸层与基底的结合力,可大大提高模具的形状精度.     

半导体硅材料微细电火花加工技术

为了拓展微细电火花加工技术的应用领域,开展了半导体硅材料的微细电火花加工技术研究,从硅材料的抗腐蚀系数、掺杂浓度、掺杂类型以及硅材料的晶向特性等几方面对硅材料的微细电火花加工性能进行研究;在自主开发的微细电火花加工机床上进行了大量工艺实验,研究了不同加工规准下不同掺杂类型硅材料的微细电火花加工工艺规律,并与加工不锈钢材料的工艺规律进行对比分析;阐述了不同工作液类型对硅材料加工后性能的影响;在此基础上进行硅材料的微结构加工实验,给出加工实例.在N型硅和P型硅上分别加工出了最窄梁宽为23μm和12μm的微细梁,并在P型硅上实现了直径为0.15 mm的微半球以及外环直径为4mm,具有24个微型叶片的微型涡轮盘的加工.