关键词： 激光加工   焊缝跟踪   机器视觉   模糊控制   路径优化  

摘要： 激光焊接具有能量密度高、加热区小、焊接距离长、可焊材料种类多、易于焊接过程自动化等诸多优势，现已被逐渐广泛应用在机械制造、航空航天、能源交通、石油化工等行业当中。随着其应用的深入，相应的工艺、焊接过程控制等方面也得到了广泛的研究。由于激光焊接具有非线性、时变且干扰因素多的特点，焊接过程会出现焊缝变形而导致焊枪偏离焊缝，因此，焊缝自动跟踪系统便成为焊接自动化研究的一个重要方向。 本文在吸纳相关成熟的焊缝视觉检测技术的基础上，借助于本课题中的激光焊接专用机床，设计了一种基于机器视觉的焊缝自动跟踪系统，并对其实现方法作了详细阐述。 针对航空领域两种常见焊缝：对接焊缝和T型接头角焊缝的各自特点，分别采用了基于微景深和基于线结构光的测量方法并在此基础上进行方案实施。结合激光焊接专用机床的结构特点，在分析了两种焊缝偏差调整方式：分解式和独立式的各自优劣后，确立了独立式的焊缝自动跟踪系统执行机构方案。 通过利用焊接专用机床基于开放式数控系统的控制结构扩展性好、兼容性强的特点，设计了焊缝自动系统控制系统的硬件实现。对焊接跟踪过程的轨迹进行了建模，推导出基于前瞻处理的焊缝跟踪处理公式，并在基础上完成焊缝跟踪的控制策略设计。针对航空领域T型接头角焊缝的双光束焊接作了焊缝跟踪应用分析和路径优化研究。结果表明，本文设计的焊缝自动跟踪系统可以准确的对焊接过程中出现的偏差进行实时调整，能够满足实际加工中的焊接要求。

关键词： 钛酸锶单晶   皮秒激光加工   准分子激光器   辐照强度   表面浸润性  

摘要： 本文主要研究激光加工改变钛酸锶(SrTiO3)单晶表面的浸润性。其一，采用波长为1064 nm的皮秒激光器对SrTiO3单晶表面进行刻蚀加工。分别在不同的激光输出功率、激光扫描速度和扫描次数条件下，加工周期性线排列沟槽结构的SrTiO3单晶表面。分析了激光输出功率、激光扫描速度和扫描次数对加工效果的影响。结论表明:周期性线排列沟槽的间隔大小决定表面静态接触角的大小，间隔越小，表面接触角越小。当间隔小于150μm时，加工所得表面为超亲水表面。此结论与Wenzel模型相符，验证了增大表面粗糙度可以增加表面亲水性的理论。同时沟槽尺寸很小，水滴在沟槽表面的迅速铺开也是毛细作用的一种表现。　　其二，采用波长为248nm的准分子激光器对SrTiO3单晶表面进行辐照改性。采用248 nm的准分子激光器，分别在空气、真空和只含有水蒸气的低真空环境下辐照SrTiO3单晶表面。结论表明:激光辐照SrTiO3单晶所得表面的接触角与辐照气氛密切相关。在空气中辐照时，辐照后SrTiO3单晶表面接触角达到20°左右，激光能量越大，达到20°所用的脉冲数越少;改变辐照环境的气压，辐照后样品的接触角随气压降低发生了从20°到72°的变化;在真空下辐照时，SrTiO3单晶的接触角不变;此外，准分子激光辐照SrTiO3单晶得到的亲水性具有时效性，不能长久存在。结合表面吸附理论对准分子激光辐照改变SrTiO3单晶表面浸润性机理进行了分析，研究表明准分子激光辐照加强了SrTiO3吸附水的能力，使其静态接触角变小，亲水性增强。

关键词： 激光加工  

ISBN: (纸本)9787301248287

关键词： 征订启事   技术刊物   模具制造   特种加工   增材制造  

摘要： 本刊是我国特种加工和模具制造领域国内外公开发行的专业性技术刊物,以促进特种加工和模具制造领域科研、生产、教学的发展,推动行业的技术进步,提高广大读者的理论和业务水平为宗旨。主要报道内容为:特种加工(包括电火花加工、电化学/电解加工、超声加工、高能束加工及增材制造/3D

关键词： 粗糙度   脉冲宽度   硬度   钢材  

摘要： 电火花加工的表面粗糙度值直接影响工件的使用性能,如耐磨性、配合性能、接触刚度、疲劳强度和耐腐蚀性等。电火花加工粗糙度值的影响因素可分为电参数和非电参数两大类,电规准中对表面粗糙度影响较为显著的是脉冲宽度,工件材料的性质也会对加工表面粗糙度产生影响。

关键词： 电火花加工   放电痕直径   正交试验   BP神经网络  

摘要： 钛及钛合金由于本身耐高温，热强度高，耐腐蚀和耐冲击等特点，在航空航天制造领域被广泛应用。但是由于钛合金本身粘度大，机械加工性能差，属于典型的难加工材料。本文研究材料TC11，广泛应用于制造航空发动机的压气机盘、叶片、鼓筒等零件，同时也用来制造飞机结构件。同时钛合金TC11蜂窝环结构密封件也是航空发动机，航天燃气机等内部最常使用的密封零件。由于钛合金本身的粘度大，硬度强，耐磨性好的等特点影响，常规机械方法加工很难甚至无法达到要求，解决方法就是利用电火花加工。电火花加工不直接接触工件不产生机械切削力，无工件材料硬度限制，利用放电蚀除材料等特点成为对于处理这种难加工材料的首选加工方式。随着航空制造业的发展，电火花放电加工技术在加工钛合金薄壁件、发动机叶片、复杂型腔零件等发面发挥越来越重要的作用，所以研究电火花加工钛合金相关工艺特点和加工参数优化就显得尤为重要。 本文在总结国内外对于电火花加工技术的研究和加工经验的基础上，对电火花加工钛合金（TC11）的可能性进行了实验验证。在大量实验的基础上，选取部分粗加工阶段中的正交实验数据，对电火花加工钛合金零件表面放电痕大小进行了两种不同方法的研究。第一种方法是根据实验数据建立经验公式。结果表面，该公式对相同实验条件下的电火花加工钛合金（TC11）表面放电痕直径大小的预测有着较好的精度。第二种方法是根据实验数据建立基于人工神经网络的BP预测模型。实验结果表面，所建立的模型有较好的预测精度，根据验证性实验的证明，预测精度达到95%以上，可以应用于实际生产。最后，对两种预测方法进行了分析比较，提出了各自优缺点以及不同的使用范围。对由放电痕决定的表面粗糙度提出了建设性建议。 本文针对电火花加工钛合金（TC11）类零件具有一定的实际指导和参考意义，对加工参数的优化和预测提供了一定程度的理论、经验、数据经验。

关键词： 喷射成型高硅铝合金   流体仿真   深微小孔   微细铣削  

摘要： 高硅铝合金具有与芯片相匹配的热膨胀系数、高热传导率、低密度和高刚度的特性，在航空、航天和军事用途的微波电路、微电子器件、半导体集成电路生产上极具应用前景。喷射沉积成型相对普通成型方法能得到更致密、硅含量更高、性能更好的高硅铝合金。然而高硅铝合金中随着硅的含量增加，材料的脆性就增加，相对的可机械加工性就降低，特别是在常见的深微小孔的加工中，使用普通的机械方法很难达到要求。电火花加工过程中，由于没有宏观作用力，使得电火花加工技术在硬、脆材料加工应用中拥有很大的优势。 通过观察喷射沉积高硅铝合金的微观形貌，以及对比分析电火花加工前后材料表面形貌的变化，本文对高硅铝合金水介质电火花加工中材料的蚀除形式进行了分析。 利用Flow simulation对电火花加工深小孔过程中流体状态进行了仿真，分析了不同冲液压力及加工深度下流体速度极值的变化，得到了加工过程中压力及速度的分布直观图。 通过单因素实验以及正交实验，并对加工前后材料表面形貌及性能进行分析，研究了材料在水介质电火花加工深小孔中，各电参数对电极损耗、加工时间以及表面形貌的影响规律。 本文通过单因素实验，得到了实验材料在大电压条件下深微孔电火花加工中，各电参数对电极损耗以及加工时间的影响规律；根据单因素实验结果，通过正交实验进行了深径比大于10的深微孔试加工；根据分层补偿原理进行了微细铣削加工实验。 本文分析认为，喷射沉积高硅铝合金深微小孔及微细三维结构的加工，利用电火花加工技术可以很好地实现。

关键词： 特种加工   电火花成形加工   加工领域   学术理论研究   线切割加工   电化学加工   组成   专家学者   增材制造   学术会议   微细加工   科技人员   技术工人   技术创新   激光加工   管理干部   超声加工   综述   自主   阅读  

摘要： 本书共分上、下两册，收录了第15届全国特种加工学术会议录用的论文165篇，全面展示了近年来我国特种加工领域学术理论研究和自主技术创新的成果。上册由综述、电火花成形加工、电火花线切割加工、电火花微细加工、电弧加工5个部分组成，下册由电化学加工、激光加工、增材制造、超声加工、其他特种加工5个部分组成。本书可供特种加工领域的专家学者、科技人员、管理干部、技术工人及院校师生阅读和参考。每册工本费100元（含邮费）。

关键词： 电火花   温度场   应力场   熔池   镍基合金   Inconel718  

摘要： 伴随着航空、航天、电子、核能、刀具、精密仪器、精密模具等技术的高速发展，越来越多的新型材料在这些领域中得到广泛应用，在这材料中也包括了许多超硬、脆性、耐高温等材料。传统的加工方式很难对这些材料进行有效的加工。同时一些具有复杂形状的零件也在这些领域中使用，这也给传统的加工工艺也带来了巨大的挑战。因此，这样就需要寻找更适合的加工方法。而电火花加工正是其中比较适合的加工方法。 虽然各国学者多年来一直电火花进行研究，但是对其基础理论的研究并没有取得实质性的进展，其加工机理因放电过程的复杂性与随机性无法达到突破性进展。有限元法是研究非线性问题的较为有效的工具。采用理论研究与实验研究相结合，对电火花放电过程中温度场与应力场分布进行仿真研究。通过对影响单脉冲放电对材料蚀除量与参数进行分析研究，建立了电火花放电过程中的物理模型，热学数学模型与合理的有限元模型划分网格，通过施加合适的边界条件，利用有限元软件ANSYS对其加工过程中的工具在电火花单脉冲放电作用下生成的温度场分布于热应力分布进行仿真，并进行了实际的加工实验研究。 本文选取难加工材料镍基合金Inconel718作为研究对象，在实验中，依据电火花加工的主要机理为热现象的原则，在仿真得到的温度场分布的图形与数据，提取大于材料熔点区域作为理论熔池大小，在与之电火花加工机床上得到的在不同放电参数下生成的电蚀坑测量值做比较。通过分析数据可知，两者得到的数值较为接近。因此，利用有限元软件ANSYS得出的仿真结果与数据，不受条件的影响。可以用来更加深入的研究电火花加工机理，并且能够为日后的电火花实际加工作业与研究提供重要的参考价值，优化加工参数，提高生产效率，同时也能较为准确的获得熔池大小，预测加工表面的粗糙度与表面残余应力。

关键词： 中国机械工程学会特种加工分会   电火花加工   电化学加工   电解加工   电火花成形加工  

摘要： 按照中国机械工程学会特种加工分会2014年学术活动计划,今年下半年将分别在西安、常州、合肥召开电火花成形加工、电火花线切割加工、电化学加工技术研讨会,现在开始征集会议交流论文。欢迎从事电火花加工和电化学加工研究、教学、生产和应用的专家学者、院校师生及广大科技人员踊跃投寄论文。