关键词： 转向节   有限元   锻造工艺   数控加工   电火花加工   热处理  

摘要： 随着我国经济的快速平稳增长,我国将逐渐走入汽车社会,迎来汽车消费大众化的时代。我国已经是世界上汽车产业发展潜力最大的地区之一,未来几年,中国汽车市场将成为全球汽车市场的主战场。转向节是汽车上的关键零件,它既支撑车体重量,又传递转向力矩和承受前轮刹车制动力矩,因此对其机械性能和外形结构要求严格,是汽车上的重要安全零件之一。该类锻件属于模锻件,研究该类锻件锻模的合理设计和制造工艺对我国汽车工业零部件产业的发展具有重要意义。 本文以JN162重型汽车转向节锻件为研究对象,以PRO/E、SuperForge软件为基础,对该产品的锻造工艺流程进行了模拟分析,并对其热锻模的制造工艺进行了系统研究。论文详细介绍了有限元基本理论有限体积法及其求解过程,为建立数值模拟模型提供了理论依据;对所研究的转向节进行工艺分析,合理选择锻压设备,给出了转向节的锻造工艺流程,并介绍了转向节锻造主要成形模具的结构等内容;介绍了有限元技术基本理论-有限体积法及三维有限元模拟软件SuperForge,建立了汽车转向节挤压成形过程的三维有限元模型,并利用SuperForge软件对汽车转向节热模锻成形工艺进行系统分析,模拟研究其成形过程中的制坯、终锻过程,得到成形过程中金属的流动规律,以及等效应力、应变分布情况及行程—载荷曲线,做出了合理的模具设计;介绍了JN162锻模的制造工艺,对JN162挤压模的数控加工工艺、电火花加工工艺和热处理工艺分别进行了分析,选择合理的加工参数,制定出了合理的工艺流程;对比了数控加工和电火花加工的技术经济指标,分析了模具堆焊翻新的工艺,为转向节锻模制造提高效率和降低成本提供一条行之有效的途径。

关键词： 电火花加工   压电自激   放电能量   有限元   单元生死  

摘要： 通过将压电促动器引入传统的微细电火花加工中,提出了压电自激脉冲式电火花加工技术。在这种新的电火花加工技术中,促动器不仅作为一个存储和释放能量的装置,同时还能推动电极做微小的进给运动,电极的这种往复振动可以有效地促进电蚀产物的排除,大幅度提高材料去除率。 阐述了压电自激脉冲式电火花加工系统的组成以及其加工原理。将促动器等效于一个电容,对含有两个电容的压电自激脉冲式电火花加工的电路进行了充放电理论分析。对压电自激脉冲式电火花加工放电理论进行了阐述。 通过研究电火花加工热源形成的机理和导热理论,建立了压电自激脉冲式电火花加工的传热数学模型。基于电火花加工单脉冲放电过程中,工件材料的蚀除是逐渐的过程,而非一次性蚀除所有材料这种假设,所以该模型的突出特点是含有动态变化的边界条件。另外该模型还具有工件材料的热物理参数随温度变化、热流密度为时变的高斯分布等特点。 进行了压电自激脉冲式微细电火花加工实验,通过改变电容和电源电压的大小来改变放电能量的大小。通过进行同一参数下的多组实验,然后在显微镜下寻找带脉冲放电凹坑的方法,测量了24组不同电容和电压条件下,放电凹坑的直径。并对他们之间的关系进行了分析,得出了放电能量与放电凹坑之间拟合的幂函数的关系式。 采用ABAQUS有限元软件对压电自激脉冲式电火花加工的传热模型进行了求解。通过借鉴有限元技术中的“单元生死”的思想,将一个含有动态边界的瞬态热分析划分成多个瞬态热分析,在每个分析结束后删除温度超过熔点的单元,并重新施加边界条件和载荷。采用ABAQUS提供的脚本语言Python编程实现自动循环分析多个瞬态热分析,通过FORTRAN语言编写的DFLUX函数施加成高斯分布的热流密度载荷。将有限元的求解结果与实验结果进行了对比,验证了模型和求解方法的有效性。

关键词： 激光加工   嵌入式数控   Windows CE   运动控制   激光功率调节  

摘要： 激光加工因其为无接触加工,且具有高效率、高精度和易实现自动化等优越特性,已被广泛应用于电子、航空和机械制造等领域。在美术切雕设备领域,目前应用较广的激光加工系统是基于PC和运动控制卡的数控系统,成本较高,实时性、稳定性不强。近年来随着嵌入式技术在装备控制中的快速应用,具有低成本、高性能的嵌入式数控系统逐渐成为激光美术切雕加工设备应用的热点。本论文研究和开发了一种基于嵌入式数控的激光切雕控制系统,完成的主要工作如下: 为提高激光加工精度和保证较高的加工速度,对常用的速度控制方法和轨迹控制方法进行了改进。针对速度控制,应用了改进型S曲线加减速控制方法,使步进电机的加减速过程快速且平稳;针对轨迹控制,应用了改进型直线插补算法,使插补计算的效率更高,并使电机运行更平稳。为了提高图形切雕加工的光洁度和支持256级灰度图像雕刻加工,设计了高精度的激光功率调节电路。根据加工速度的变化或图像像素的灰度值,通过激光器输出功率和插补输出同步控制,实现了激光器输出功率的实时调节。 根据系统技术要求,完成了底层嵌入式系统硬软件开发。在硬件方面,采用了ARM9和FPGA相结合的硬件架构,由ARM9进行事件处理和数据计算,FPGA生成电平控制信号并作为ARM9的32位扩展外设,较好地兼顾了性能和成本,也提高了系统的可扩展性;在软件方面,选用Windows CE嵌入式实时操作系统作为软件平台,并应用了多线程编程技术,实现了人机交互模块、数据处理和发送模块等8个不同任务模块的并发处理,确保了加工的实时性。此外,开发了具有图像文件处理功能的上位机软件,实现了BMP文件读取、图像处理以及加工代码自动生成等功能。与底层控制软件配套使用,实现了激光图像雕刻一体化控制。 本论文开发的激光切雕控制系统,在实际的激光切割和激光雕刻加工中取得了良好的加工效果,证明了所提设计方案的可行性和可靠性。与本控制系统配套的美术切雕设备整机已实现小批量出口。

关键词： 特种加工   机械制造   结构工艺性  

摘要： 特种加工作为先进制造技术中的重要组成部分,对制造业的作用日益重要。特种加工方法就是将电、磁、声、光、化学等能量或其组合施加在工件的被加工部位上,从而实现材料被去除、变形、改变性能或被镀覆等的加工方法。特种加工具有区别于传统机械加工方法的一些特点;特种加工有多种加工方法;特种加工对机械制造及结构工艺性具有重大影响。

关键词： 流体力学   电火花加工   工作液   旋转电极   流动状态  

摘要： 电极旋转是提高微孔电火花加工效率的有效手段,而极闻的工作液作为放电介质,其运动状态是影响微孔电火花加工放电状态和加工效率的关键因素之一.依据粘性流体运动学偏微分方程建立了旋转电极周围工作液的机理模型,应用FLUENT软件对此模型进行了流场计算与模拟,结果显示放电间隙内工作液为层流状态.结合得到的工作液流动规律,应用流场中微粒动平衡理论对电蚀产物颗粒的分布规律进行研究,发现电蚀产物颗粒在间隙内的分布只与颗粒直径有关.由此提出了通过调整放电参数来改变颗粒直径进而改善间隙放电状态的新方法,为合理选择放电参数提供了理论依据.

关键词： 气体密封   微孔端面   开启特性   结构优化   有限元法  

摘要： 激光加工多孔端面机械密封（Laser Surface Textured Mechanical Seal,简称LST-MS）是近年来出现的一种新型密封,它依靠端面微孔产生的流体动压效应实现非接触运转,与普通机械密封相比它具有优异的密封性能和端面润滑特性,能够有效地改善机械密封的运行状况,因此具有广阔的发展前景。 本文针对正方形微孔型面气体润滑LST-MS的临界开启特性开展研究。通过合理的简化和近似,建立了气体润滑LST-MS端面气膜压力的Reynolds控制方程,并结合强制性边界条件和周期性边界条件采用有限元法进行求解,获得了端面间气膜压力分布,给出了端面开启力、气膜刚度、静压刚开比和动压刚开比等参数的定义并进行了计算;通过建立气体润滑LST-MS临界开启特性的数学模型和物理模型,研究了密封的临界动、静压开启特性以及微孔面积密度、径向开孔比、周向开孔比、微孔深径比等几何参数对气体润滑LST-MS临界开启特性的影响规律;提出了气体润滑LST-MS端面微孔几何结构参数的优化设计准则,即在确保气体密封端面正常开启的情况下,尽可能提高密封的稳定性,并基于该优化准则,分别以端面最小开启力和最大刚开比为优化目标,对密封端面微孔几何结构进行了优化设计。 研究结果完善了气体润滑LST-MS的设计理论,对密封的设计、选型和加工制造具有一定的指导意义。

关键词： 武汉东湖高新区   企业   成套设备   激光加工   企业管理   莱塞加工   激光技术   工业产业   激光产业   光谷   华工激光   强激光器   高功率激光器   华工科技   激光切割机  

摘要： "华工激光的激光器技术目前是国内一流,下一步的目标是要成为世界一流,要成为中国的罗芬!"2009年11月的深圳国际会展中心,第11届中国高新技术成果交易会热闹的现场,武汉华工激光工程有限责任公司副总经理汪伟自豪地向世人宣布。

关键词： 喷砂清理   校准   清洁处理   比较试验   控制样品   电解清洗   等级(质量)   粗砂岩   长度   作标记   抛光   粗糙度(表面)   样品   抽样方法   喷净法   表面性质   表面纹理   表面处理   表面粗糙度测定   试样   公差(测量)   外观检查(测试)  

标准号: BS 2634-2-2010

摘要： This part of BS 2634 specifies the characteristics of roughnesscomparison specimens of spark-eroded, shot-blasted, grit-blasted andpolished surfaces. These are intended for tactile and visual comparisonwith workpiece surfaces of similar lay that have been produced bysimilar manufacturing methods.

关键词： 广东省机械工程学会   深圳   广东   特种加工  

关键词： 激光加工   数控机床   运动控制器DMC   交流伺服   MFC   OpenGL  

摘要： 激光加工技术是一种新型的材料加工工艺,激光加工的特点对激光加工工作台提出了更为严格的要求。通用数控机床因为体积大、价格昂贵等特点,难以满足实验室激光加工研究的要求。 本论文以天津市奥特梅尔光电科技有限公司设计的“TDJG-I型多轴数控加工机床”为研究对象,进行数控机床控制系统的研究,研制一套能够满足实验室激光加工研究要求的多功能数控系统。 论文选择GALIL公司的DMC-1842运动控制卡与日本富士公司FALDIC-W系列交流伺服系统进行数控设计。针对数控机床结构特点,论文首先进行了数控系统电气原理设计及硬件结构设计,完成硬件的选型以及控制系统的组装、调试;之后在Visual Studio 2008集成开发环境下,进行了控制系统软件的设计开发,完成了一套能够初步满足实验室激光加工要求的数控系统。在数控系统设计开发过程中,本文提出了基于OpenGL的数控设备远程在线监控系统设计概念,将OpenGL强大的图形处理功能与数控系统闭环反馈信号进行巧妙结合,实现对数控设备的实时在线监视与控制。由于OpenGL支持图形的任意变换,通过平移、旋转、缩放模型可以实现对数控设备局部细节的实时监视。 本论文除了在传统C++平台下进行了DMC数控应用程序的开发设计外,又在基于.Net框架下的托管编程CLR平台下进行了DMC数控应用程序的开发探讨,为数控设计人员提升软件编译平台提供了有价值的参考。 通过激光加工实验表明,本控制系统控制精度达到激光加工精度要求,数控机床机械运动轨迹控制准确,能够用于实验室多种激光加工过程研究。