回转曲面近似展开的误差分析

本文对回转曲面近似展开的柱面置换方法进行了整体和局部误差分析，得到了近似展开中曲面的变形规律。其分析方法对于规则曲面近似展开的误差分析具有普遍意义。     

线接触回转铣削加工的研究

点接触加工是广泛采用的曲面加工方式。文章分析了现行的点接触加工和线接触曲面加工的方法,提出了线接触回转铣削加工曲面的方法,研究了线接触回转铣削加工各种曲面的运动实现,设计了其实现机构。相对于点接触加工,线接触回转铣削加工采用无廓形理论误差的加工方式,增加了刀具与工件的接触长度,是基于面的加工方式。加工过程中用尽可能少的轴甚至单轴进给,提高了加工精度。     

基于NX软件的回转曲面单线汉字四轴加工

介绍了在NX软件中产生汉字的两种方法,分析了回转曲面上单线汉字的刀轨问题,并通过定制后处理程序输出四轴加工数控程序。基于NX软件实现回转曲面单线汉字四轴加工,可以在回转零件表面上进行刻字、刻线或刻标记等四轴加工操作,进而提高加工自动化水平与效率。     

线接触回转铣削加工及其实现研究

针对点铣曲面加工中存在的刀具与工件接触面积小、加工精度不高、表面质量差等问题,分析了现行的点接触加工和线接触曲面加工的方法,提出了按照工件廓形生成规律实现曲面加工的线接触回转铣削加工曲面的方法,研究了线接触回转铣削加工各种曲面的运动实现,进行了运动功能的分析.相对于点接触加工,线接触回转铣削加工采用无廓形理论误差的加工方式,增加了刀具与工件的接触长度.是基于面的加工方式.加工过程中用尽可能少的轴甚至单轴进给,提高了加工精度.     

一种骨架线驱动的产品曲面变形设计方法

针对复杂产品外形设计中一类由骨架线驱动的曲面变形设计问题,提出基于变分原理和扩散效应控制目标曲面变形的设计方法。通过提取决定产品外形曲面几何特征的骨架线(如脊线、谷线),按照给定的约束条件控制曲面骨架线的几何变形,以变形后的骨架线为几何约束条件控制曲面形状的变化趋势,从而实现产品形状变形设计。此外,利用该方法可以提取原曲面拉普拉斯微分坐标表示的曲面细节,保持曲面变形过程中几何细节特征基本不变。产品曲面变形实例验证了方法的有效性。     

回转曲面螺旋槽数控加工技术研究

为了解决回转曲面螺旋槽的加工难题,本文提出了回转曲面螺旋槽数控编程的数学模型建立方法,对其数控加工编程进行了研究,并提出了数控加工走刀步长确定的计算方法。实际加工结果表明,该方法提高了回转曲面螺旋槽加工精度和效率。     

特征尺寸驱动的鞋楦参数化设计

针对鞋楦数字化设计中对非线性尺寸的约束要求,提出一种基于微分坐标变形的尺寸驱动曲面变形方法,实现围长驱动的楦型设计。基于足-楦尺寸的对应关系修改鞋楦上的非线性尺寸,将围长尺寸变化映射为围线形状的变化,再由变化后的围线形状通过网格变形技术转化为楦型曲面的形状修改。通过迭代计算,可以保证围度曲线长度的精确约束;同时,根据楦型设计规律增加的位置约束和方向约束使变形后的曲面能够继承原有楦型曲面内在的形状特征;拉普拉斯变形拥有的特征保持性特点使变形后的鞋楦仍然保持原有的楦型样式,且其最小二乘意义下的求解框架有利于均布计算误差,使变形更加光顺、自然。试验结果表明,所提方法变形自然,实用性强。     

天线回转曲面计算机辅助测量系统--基于Coord3三坐标测量机的回转曲面测量技术

本文论述了利用三坐标测量机测量天线回转曲面面精度的原理,并在此基础上开发了天线回转曲面计算机辅助测量系统,实现了天线曲面面精度的快速测量和数椐处理、分析.     

保持形状特征的整体网格曲面变形算法

为了克服传统网格曲面变形对模型的特征只能进行近似控制的缺陷,提出一种精确的特征控制方法,使得模型特征在整体曲面变形中保持原有形状。首先提取形状特征的位置信息,将其作为变形过程中的刚性约束;再根据改进的离散拉普拉斯算子,建立反映网格曲面微分特性的柔性约束;对刚性约束条件引入拉格朗日乘子,结合柔性约束条件建立线性方程组,利用最小二乘法求出最优解,从而实现在保持形状特征的情况下网格曲面的整体变形。最后,通过实践应用证明了上述算法的合理有效性。     

基于砂轮法向跟踪的回转曲面磨削研究

在回转曲面的磨削中,采取小直径平行砂轮代替圆弧砂轮的方法,保证曲面磨削点的法向始终与砂轮表面垂直,实现砂轮法向跟踪磨削.根据磨削轨迹,建立了磨削表面残留高度模型,分析了砂轮半径、工件曲率和进给速度对残留高度的影响.并进行磨削试验,得出了砂轮半径、工件曲率及进给速度对表面粗糙度的影响曲线,其变化规律与残留高度的变化规律基本一致,证明在回转曲面磨削中,可以通过控制残留高度的大小来改善磨削表面粗糙度.     

Low/distortion on exterior surface of auto body and its correction method

Surface low/distortion is one of the most challenging surface deflections that have a great effect on the exterior appearance of automobiles.Most studies on surface distortion/deflection have focused o...     

基于流曲线的旋转曲面的生成和形状调整

流曲线曲面造型是一种自由曲线曲面造型技术,尝试用这种方法生成旋转曲面。流曲线是用切矢的积分表示的曲线,据此给定旋转轴、母线上的一个定点和其上相对位置上的一组有序切矢,将母线视为流曲线,研究了生成旋转曲面的理论与方法,讨论了调整流曲线的参数如积分区间和流曲线的长,对旋转曲面形状的影响,并给出了实例。研究表明这种生成旋转曲面的方法简便、可行,能够通过改变参数在一定程度上调整旋转曲面的形状,未来可以将其推广应用于CAD软件和计算机动画中。     

应用有限元法计算离心式压缩机回转面流场

文中采用流函数作为求解变量，推导了离心式压缩机内部回转面上游函数所满足的微偏分方程和定解条件，并运用伽辽金方法建立了相应的有限元方程。对离心式压缩机回转面流场进行了计算，数值计算结果正确地揭示了离心式压缩机内部的流动规律。     

平面包络环面蜗杆基于偏差补偿的热处理变形矫正方法

提出了通过加工热处理前“预变形等效齿面”来矫正蜗杆齿面热处理变形的方法,建立了“预变形等效齿面”的模型,在蜗杆齿面热处理变形坐标测量的基础上求得了“预变形等效齿面”的加工参数,进行了相应的加工及热处理实验,结果表明该方法行之有效。     

一种可参数自标定的鲁棒视觉 / 惯性定位方法

以视觉/惯性里程计为代表的视觉/惯性定位方法近年来被广泛应用。传统的视觉/惯性里程计通过离线标定方法得到固定的相机畸变参数,当相机畸变参数标定不准确或发生变化时定位精度会下降。针对于此,提出了一种面向相机畸变参数在线自标定的鲁棒视觉/惯性里程计方法:首先,将相机畸变参数加入到视觉/惯性里程计的待优化变量中,推导了视觉重投影误差关于待优化变量的雅可比矩阵;然后通过因子图优化技术,实现相机畸变参数的在线自标定与载体导航信息的实时优化求解;最后,通过EuRoC数据集试验和实际试验验证了所提方法的有效性。实际试验结果表明:相对传统的视觉/惯性里程计方法,所提方法在室外开阔场景中精度提升了65.40%。     

Grain mapping to freeform surface for machining using parameter-based incremental tracking method

This paper presents a novel method for mapping a texture for machining onto a freeform surface. When a grain texture designed on a 2D plane is projected onto a freeform surface simply, the texture is distorted along the curvature of the surface in the projection direction. Therefore, a method is required to suppress this distortion. The algorithm proposed in this paper rapidly generates a point cloud that represents a texture with less distortion on a simply connected parametric surface. Specifically, four equations that express local geometry constraints instead of conventional parameterization methods are presented to reduce the distortion between adjacent points on the point cloud. Solving these equations can generate grain textures on freeform surfaces. This paper examines two grain images mapped to two freeform surfaces that were prepared as case studies to demonstrate the effectiveness of the proposed method.     

成形法双面磨削拓扑修形误差齿面对齿轮传动的影响

附加径向运动方式的斜齿轮双面磨削方法具有小批量多品种加工的特性与机构可靠的优点,但在加工时会出现无法避免的齿面扭曲现象,导致加工齿面与理论齿面存在原理性误差,针对该现象对斜齿轮性能的影响进行了量化研究。以数值方法计算得到双面磨削方法的误差齿面模型,将该误差齿面与理论齿面进行对比,采用齿面接触分析方法（TCA）计算获得不同齿面下的传动误差和接触斑点。结果表明,齿形扭曲对左齿面性能影响较小,左齿面可基本实现理论修形效果,齿向扭曲现象导致右齿面性能发生了明显劣化;合适的修形方式与轴交角可以使左右齿面传动误差差异缩小在15%左右。     

花状与球状MoS2对PAO15润滑油摩擦学性能的影响

为改善低黏度PAO15润滑油的摩擦学性能,通过水热法制备球形与花状MoS_2颗粒,采用X射线衍射仪(XRD)与扫描电子显微镜(SEM)对所制备的MoS_2颗粒进行表征。制备球形与花状MoS_2改性的PAO15油,利用四球摩擦试验机对比研究2种形貌MoS_2在不同用量条件下对PAO15油摩擦学性能的影响。采用光学显微镜、表面轮廓仪、扫描电子显微镜(SEM)与能谱仪(EDS)对磨痕表面进行表征。结果表明:制备的球形与花状MoS_2晶型均较好地符合MoS_2的晶型,掺杂至PAO15油中均能够提升其摩擦学性能,使其摩擦因数降低;随着MoS_2颗粒添加量的增加,PAO15油摩擦学性能有所提升,在质量分数为1.0%时达到最优;花状MoS_2具有更大的比表面积,其对PAO15油抗磨损性能的提升优于球形MoS_2,形成的转移膜能够更好地起到隔离摩擦表面的作用。     

高功率激光热效应对合束系统的影响

提出利用镀膜合束的方法对三路光束进行合束用于高功率红外激光合束系统设计。考虑系统中关键元件使用的红外材料ZnSe易受热效应影响,采用光机热耦合分析方法,研究了在温度边界条件固定时,各波段激光所产生的耦合热效应对各路激光波前畸变的影响,同时定性分析了系统中存在的激光偏置热效应。研究结果显示,系统中各波段的激光波前畸变均方根值(RMS)均满足设计要求(各波段波前畸变小于λ/8);激光偏置造成的波面高频成分增大了长波激光波前畸变量,但高频成分对系统波前畸变影响依然满足要求;轴向温差可在35s达到平衡,对光束波前造成主要影响的是各块镜片的面型畸变。根据分析结果搭建了实验平台,利用系统中短波400 W激光进行实验,采集了该条件下的面型并与仿真结果进行了对比,实验结果验证了该分析方法计算结果的准确性。     

基于平衡电磁技术的管道裂纹全角度检测方法

针对管道表面裂纹缺陷方向各异的问题,提出一种基于平衡电磁技术的裂纹全角度检测方法。通过麦克斯韦方程分析了时谐电磁场下管道内表面的电磁分布,根据磁通与感应电流的畸变分析了管道表面各方向裂纹的检测机理与检测信号规律,并证明了平衡电磁技术对管道裂纹全角度检测的有效性。利用有限元方法计算分析了裂纹与检测方向成七种不同角度时管道内表面的电磁畸变程度,并通过仿真得到相应的感应电压信号,根据仿真结果进行有效性试验,结果表明,平衡电磁检测技术能够对管道表面裂纹实现全角度检测,检测信号特征以检测方向与裂纹成30°夹角为分界,0°～30°信号特征为先波谷后波峰,检测信号幅度随着角度增加逐渐减小,峰谷间距快速变小;30°～90°信号特征为先波峰后波谷,检测信号幅度随着角度增加逐渐增大,峰谷间距缓慢变小;当检测方向与裂纹成30°时,感应电压信号为双峰谷特征,且峰峰值最小。该方法为管道表面裂纹角度的量化研究提供了理论依据和实验基础。