关键词： 测量   激光加工   复杂曲面   多特征点匹配   自适应定位   误差分析  

摘要： 汽车喷油嘴的喷油孔加工一般使用工装夹具进行定位并建立坐标系,工装夹具制造精度和安装误差会导致孔径、孔形以及孔的位置与理论值有较大的偏差,从而影响喷油嘴工作的可靠性,这对柴油机的整体性能、排放指标的稳定性甚至柴油机工作的可靠性产生严重影响。基于此,提出了一种基于多特征点匹配算法的高精度自适应定位技术。通过在真实的燃油喷嘴上测量若干(最少6个)特征点的空间位置,以模型中给出的特征点测量数据为基础,计算实际工件与理论模型在机床坐标系下的精确定位参数,以此计算工件上所有待加工孔的机床参数。实验结果表明,工件定位精度小于等于0.1 mm。该定位技术能有效减小孔加工偏差,是解决燃油喷嘴定位精度的一种有效可行的方案。

关键词： 激光除漆技术   船舶行业   激光加工   激光除漆装置  

摘要： 激光除漆技术采用激光为加工工具,在船舶领域中应用不但可获得高质量船用钢清洗表面,还能够大大提高后续的喷涂、焊接等工序质量,具有操作方便、定域性好、绿色环保等优势,易于实现除漆装置的自动化、集成化和智能化清洗。通过综述激光除漆机理与工艺等研究进展,重点阐述激光除漆技术在船舶方面的应用,探讨技术目前存在的问题,为激光技术在船舶除漆的工业应用提供参考,也可推广应用于航空航天、高铁运输等其他领域,具有较高的经济价值和社会意义。

关键词： 微结构   飞秒激光   激光加工   表面纹理   粘接强度  

摘要： 目的:研究飞秒激光加工对氧化钇稳定四方氧化锆多晶陶瓷(Y-TZP)表面微结构及其与自粘型树脂水门汀粘接性能的影响。方法:选取120例烧结氧化锆陶瓷试件随机分为6个研究组,分别对其进行如下处理。A组:对照组,不做处理;B组:氧化铝喷砂;C~F组:表面飞秒激光线性沟槽加工,加工重复次数分别为2、4、6和10次;激光共焦显微镜(CLSM)观察3D形貌及测量沟槽深度,原子力显微镜(AFM)测量表面粗糙度Ra,X射线衍射仪(XRD)分析表面晶相组成,扫描电镜(SEM)观察微观组织,电子万能试验机测试老化(5±1)℃和(55±1)℃的水中交替浸泡5000次,每次30 s前后氧化锆陶瓷与自粘型树脂水门汀的剪切强度,体式显微镜下观察断裂模式;采用SPSS 19.0对所得结果进行单因素方差分析及多重检验。结果:飞秒激光在氧化锆表面扫描2、4、6和10次后,可以得到~30μm、~50μm、~60μm、~70μm深的规则V型沟槽,其表面粗糙度随激光扫描次数的增加而增加;激光表面处理不会导致表面晶相转变;微观组织显示,激光处理后,氧化锆陶瓷基体无陨石坑、孔洞、嵴状突起等缺陷,但过多的扫描次数(10次)可见熔铸层堆积;陶瓷表面V型沟槽增加了表面积的同时,与树脂形成互锁结构,其剪切强度从A组(对照组)与B组(喷砂组)的3.68 Mpa和4.87 MPa,提高至17.78 MPa(C组),22.5 MPa(D组),27.4 MPa(E组)和27.54 MPa(F组),且老化后的剪切强度仍为对照组5倍以上;其断裂模式由对照组与喷砂组的完全粘结破坏转变为内聚破坏和混合破坏;激光处理后的氧化锆陶瓷抗弯强度为457.73 MPa(E组),满足临床应用要求。结论:飞秒激光加工是氧化锆陶瓷表面改性的理想方法之一,合理的微结构设计可以显著提高与自粘型树脂水门汀结合强度,同时具备较好的抗老化性,可替代喷砂等传统的表面处理方法,以延长牙列缺损修复使用寿命。

关键词： CDIO   电火花加工   实践教学  

摘要： 石油工业训练中心作为国家级实验教学示范中心,着力打造基于CDIO理念的以提升学生自主设计和探索创新能力为核心的电火花加工技术探究性实训课,充分实行基于问题、案例的引导式、体验式、研讨式教学,倡导自主式、探究式学习,注重实验过程中实验方法的多元性和实验手段的多样性,重点突出学生主体地位,激发学生的学习兴趣和潜能,提升学生自主学习和创新能力。

关键词： 微流控   非对称二次流   惯性聚焦   微粒操控   激光加工  

摘要： 为实现生物微粒/细胞的精确操控,提出了一种非对称截面螺旋流道结构的惯性微流控芯片。基于仿真和实验的方法,对不同尺寸微粒在微流道中的惯性聚焦行为进行了研究。设计了一种"L"形截面的螺旋流道,采用仿真软件COMSOL研究微流道中的二次流场及微粒的运动轨迹。使用UV激光切割与等离子清洗键合的工艺制作芯片样件,采用高速摄像机和荧光显微镜分别拍摄6,10和15μm粒子在微流道中不同流量时的运动轨迹。最后,对粒子运动图片进行堆叠分析,研究微粒的惯性聚焦迁移机理。结果表明:"L"形截面中产生了两对强度不同的非对称二次流场,使得10μm和15μm粒子在微流道外圈实现了强聚焦,而6μm粒子实现了粗聚焦。该研究表明利用非对称二次流可以调节微粒的聚焦位置,为微粒和细胞的精准操控提供新的思路。

关键词： 机械制造工艺   特种加工  

ISBN: (纸本)9787121430909

摘要： 本书是基于工学结合开发的系列课程教材，根据职业岗位能力培养的要求，以培养高端技术技能应用型人才为目标，遵循技能应用型人才培养规律，将理论知识、工作程序和工作技巧进行了恰当结合。本书包括6个单元：精密制造和特种加工技术简介、精密加工、数控电火花加工、数控电火花线切割加工、3D打印加工、其他特种加工。每个单元后面都有思考与练习，供读者自检自测。

关键词： 陶瓷尖劈   内腔   频率选择表面(FSS)   激光加工  

摘要： 目前在陶瓷基材料频率选择表面的制备方法有很多,但在大长径比狭窄陶瓷深腔内壁制备金属涂层微细结构的工艺研究较少。基于导电银浆涂覆工艺和内表面激光加工技术,在石英纤维增强二氧化硅复合材料(SiO_(2)f/SiO_(2))尖劈内腔制备耐高温FSS结构,并对其进行性能表征。结果表明,金属涂层的厚度为12.08μm,常温和800℃的电导率为1.57×10^(7)S/m和1.496×10^(7)S/m,附着力达到0级,微细结构的尺寸精度为0.1932mm。

关键词： 碳纤维增强PEEK复合材料   激光表面纹理化加工   超疏水表面   铝合金   摩擦搭接焊  

摘要： 由于PEEK材料自然表面的极性基团较少,摩擦搭接焊方法难以直接连接碳纤维增强PEEK复合材料(CFRPEEK)和铝合金。通过表面激光加工的方法,在铝合金6061-T6表面加工微孔阵列结构,实现了CFRPEEK和6061-T6的摩擦搭接焊连接,CFRPEEK/6061-T6接头强度显著提高。结果表明,激光加工在6061-T6表面制备了微米尺度的孔阵列和纳米尺度的颗粒,形成双尺度分级结构,改变了6061-T6表面的润湿性;当6061-T6表面达到超疏水性,6061-T6与CFRPEEK之间具有更高的粘附性能和连接强度,并且6061-T6/CFRPEEK连接界面上未观察到孔洞;微尺度机械咬合是CFRPEEK与6061-T6连接的主要机制,是连接强度提高的主要原因。

关键词： 电火花成形   喷丝板小孔   整体加工工艺   放电加工  

摘要： 研究了喷丝板小孔的放电加工工艺和对应电极的制造技术,先用数控加工的方法制造电极,再用电极对小孔进行批量加工。通过优化电极结构、电极制造工艺以及小孔的放电加工工艺,缩短了总体加工时间,并保证了加工的安全性,提高了加工效率。

关键词： AlN陶瓷   腔体   激光加工   芯片埋置  

摘要： AlN作为陶瓷封装材料具有优异的电性能和热性能。针对高功率、高频多芯片组件高密度组装的需要,采用激光加工技术在AlN陶瓷基片上直接加工腔体结构成型。通过构建激光加工腔体的理论模型,对比试验结果,分析激光功率、频率、扫描速率及加工路径等工艺参数对腔体刻蚀速率、腔体底部粗糙度的影响规律。阐述激光加工遍数与刻蚀深度的线性关系,测试腔体底部的平面度,获得了预定深度的腔体结构。完成了芯片在腔体内埋置,结果表明,激光直接加工的腔体结构可以满足芯片埋置的应用要求。