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    • 简介:光电子封装中,在激光二极管已预先定位的前提下,光纤的精确定位与键合对于提高光电子器件的耦合效率至关重要,为此有必要对键合过程中影响光纤对准的因素进行分析。同时,激光钎焊过程中焊点的界面反应不同于传统的整体加热方法,通过研究界面反应可以有效地控制界面金属间化合物的生长,从而改善焊点的性能。本文对比了激光钎焊条件下AUSN及INSN两种钎料分别与AU/TI及AU/NI两种镀层形成的焊点界面微观组织,分析了不同钎料与镀层的界面反应机理。结果表明界面微观组织的种类、形态、数量、分布等与激光输入能量密切相关。进一步考察了光纤键合过程中AUSN钎料与AU/NI/CU,AU/CU两种焊盘形成的焊点界面微观组织,并分别研究了AUSNAU/NI,AUSNAU/TI,AUSNAU/NI/CU,AUSNAU/CU的界面上AUNISN、AUCUSN等多种三元金属间化合物在老化过程中的演变。采用焊盘钎料铜丝系统来模拟光纤键合过程中的实际情况,分析了铜丝在平行于焊盘的平面内受到的回复力。发现其主要由焊点三相线处的钎料的表面张力、固液相界面上钎料对铜丝的静水压力以及表面张力构成。从回复力及能量角度,研究了焊盘形状、钎料种类、钎料量和钎料预置方式的因素对于铜丝自对准的影响,并给出了优化方案,为光纤在激光钎焊条件下的对准研究做出了理论指导。
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      上传时间:2019-06-03
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      上传时间:2019-06-07
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    • 简介:等通道转角挤压工艺ECAP是细化晶粒、制备超细晶材料的一种有效途径,其原理是通过反复多道次的挤压累积大的应变,从而实现晶粒细化。然而,试样在通过剪切区后其上表面存在着强烈的拉应力,拉应力导致试样在未达到强度极限的工况下过早地开裂,甚至断裂,即使是应用最广、变形效果最好的模具Ψ20O,Φ90O,也存在这一问题。为了克服这一不利因素,减小试样开裂倾向,增加挤压道次来获得更高的累积应变,本文对原有模具Ψ20O,Φ90O进行了改进,将模具出口通道靠近剪切变形区一侧的上表面进行微小的向上倾斜,并用有限元软件对改进前后5083AL试样的应力、应变状态、挤压力、材料变形流动方式进行了分析。有限元分析结果表明1模具经过修改以后,试样靠近内转角的上表面处的拉应力完全消除,使得材料在强烈塑性变形区完全处于压应力状态,而且效果优于施加背压力的传统模具;2改进后的模具在单道次挤压后,试样的平均等效应变量135较传统模具125有所增加。但横截面上各处的均匀性下降;以BC路径每挤完一道次试样绕其长度方向轴以顺时针或逆时针旋转90°进入下一道次挤压进行四道次挤压后,各处的等效应变值完全相同,反复多道次挤压所产生的累积应变弥补了单道次挤压后所产生的应变不均匀;3改进模具的挤压力较旧模具有所上升,达到135KN,而传统模具为120KN,但比施加200MPA背压力的载荷145KN略低;4试样在改进模具中的变形流动方式依然是纯剪切变形,模具修改之后,并没有改变等通道的变形特征。为了验证模拟结果的有效性,本文使用传统与改进的两套模具对纯铝在室温下、以BC路径进行了挤压。试验结果表明,传统模具在挤压12道次之后,试样表面开裂已经较为严重,不适合做进一步的挤压,此时试样的晶粒细化到~500NM;而使用新模具后,试样可以顺利挤压到20道次且没有出现裂纹,微观组织观察表明晶粒细化到了~200NM。实验结果证明了有限元分析的正确性,同时也用事实说明了新模具在消除拉应力方面所起的作用,证明了模具改进的合理性和有效性。硬脆相强化合金,如含有MG17AL12相的镁铝合金、含有MG2SI相的铝镁硅合金,在等通道转角挤压时,目前的四种挤压路径A、BA、BC、C,虽然能有效破碎这些硬脆相、减小其对基体的割裂作用,但不能够使这些细碎颗粒弥散化,而是沿着剪切方向分布。为了有效实现硬脆相的细化与弥散化,本文提出一种新的挤压路径,并分别以新路径、BA、BC路径对MG10AL合金进行了挤压,对挤压后合金的横截面、纵向面的显微组织进行观察。实验结果表明,以新路径挤压后,合金横截面上的MG17AL12较其余两种路径弥散程度有所增加,颗粒分布没有方向性,但颗粒尺寸变化不大,而合金纵向面上的MG17AL12颗粒非常细小,约为1ΜM左右,并且分布均匀,几乎完全弥散化。
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      上传时间:2019-06-11
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    • 简介:氢能因其高效和洁净被认为是21世纪的理想能源。解决氢的贮存是氢能得以推广应用的关键。为了达到动力电池的应用要求,国际能源协会要求贮氢材料的实用标准是贮氢量大于5WT%,放氢温度低于423K,金属络合氢化物是满足这些要求的最有前景的贮氢材料之一。金属络合氢化物LIALH和NAALH由于其含氢量高而备受瞩目,但其存在放氢温度高、可逆反应条件苛刻等问题,大大限制了材料的应用。掺杂催化剂是解决这些问题的有效途径之一。目前氢能的开发仍存在成本高、能耗大等问题,利用贮氢合金选择性吸氢的特性从富氢的工业尾气中回收氢气是一种开发廉价、环保和高效氢能的方法,对于我国氢能的开发利用具有十分重要的社会意义和经济效益。本文主要采用球磨工艺制备了掺杂不同催化剂的轻质金属络合氢化物MALHMLI,NA,应用PCT、DSC、XRD、FESEM等测试方法系统研究了不同催化剂、催化剂的掺杂量及球磨工艺对LIALH、NAALH放氢和吸氢性能及微观组织的影响。通过物相结构和组织形貌分析,揭示了络合氢化物在球磨过程及吸放氢过程中的反应机理。另外,采用AB型和LAMGNI型贮氢合金对模拟炼厂气中氢气的分离进行了研究,为贮氢合金在分离回收氢气中的应用进行有益的探索。系统研究了LIALH2MOL%MMTI,NI,CO,LACL,CECL,CESO的吸放氢性能和微观结构,首次将稀土化合物引入作为金属络合氢化物的催化剂。结果表明,掺杂催化剂均使LIALH的放氢温度降低,但放氢量减少,其中,CESO、TI和LACL的催化效果较好。放氢温度的降低是由于催化剂可以使LIALH分解反应的活化能降低,促进AL或LIALH的形核。放氢量减少归因于催化剂加入导致LIALH的质量分数减少,且在球磨过程中,LIALH发生部分分解或与催化剂进行反应,如掺杂LACL和CECL的样品发生了3LIALHRECL→ALRE3LICL6H的反应。掺杂CESO的LIALH样品的吸氢量最大,达到0775、WT%。当催化剂的掺杂量在一定范围内时,即TI1~3MOL%,CESO1~4MOL%,LACL2~4MOL%,既有助于LIALH放氢温度的降低,同时使放氢量保持较高水平。为了研究球磨工艺对LIALH和LIALH2MOL%CESO样品放氢性能的影响,将样品分别进行了15MIN、30MIN、60MIN的高能球磨。随球磨时间延长,样品的放氢温度逐渐降低,特别是掺杂CESO的LIALH样品经高能球磨60MIN后,其放氢温度降低了60℃,达到了文献报道的TI、V类催化剂同样的效果。CESO的掺杂使球磨后样品颗粒更为细化,改善了反应动力学性能,使放氢温度降低。研究了NAALH2MOL%MMNI,LACL,CESO的吸放氢性能,结果表明,催化剂改善NAALH的吸放氢性能的催化活性顺序为CESOLACLNI。掺杂LACL和CESO使同等球磨条件下NAALH的放氢温度降低15~25℃,且使得3NAHAL3/2H→NAALH的吸氢反应完全发生,特别是CESO的掺杂,使样品发生了部分1/3NAALH2/3ALH→NAALH的吸氢反应。掺杂CESO的NAALH样品随球磨时间的延长,其吸放氢性能的改善呈先增后减的趋势。球磨时间6H为最佳球磨时间,放氢温度降低40℃,且吸氢量达到3204WT%。在此球磨时间内,催化剂的掺杂促进球磨过程中样品的颗粒细化,且团聚颗粒不粘结。以氢气、氮气和甲烷配制的混合气体来模拟炼厂气,研究了贮氢合金LANI、LANIMNALFECO、LAMGNICO和LAMGNICO分离混合气体中氢气的性能。发现在与纯氢同样的氢分压下,贮氢合金在混合气体中的吸氢速率大大降低,吸氢量减少,贮氢合金均受到了杂质气体的毒化,合金抗杂质气体毒化的能力顺序为LANIMBALFECOLAMGNICOLANILAMGNICO,按此序列分离氢气的纯度分别为907%,822%,763%和373%。综合考虑合金在混合气体中的抗毒化、氢气纯度以及抗粉化等几种因素,LANIMNALFECO和LAMGNICO贮氢合金分离氢气的效果较好。
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      上传时间:2019-06-03
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    • 简介:高速高精控制是现代数控系统的发展趋势,以往的“脉冲量或模拟量接口”已经不能满足现代数控系统高速高精加工的通信要求,现场总线成为数控系统通信发展的主流。然而,至今为止,世界上公布的现场总线不下100种。但各种总线标准之间互不兼容,技术特点各异。我国的数控系统如果单纯的引用国外现场总线技术,不仅费用高昂,而且难以突破国外的技术壁垒。所以我们必须开发具有自主知识产权的数控系统现场总线技术。数控系统现场总线的实时与同步性能对实现数控系统高速高精加工具有重要意义。本文围绕数控系统现场总线实时通信与精确时间同步技术开展研究。研究了国外几种数控系统现场总线技术特点与通信机制,参照OSI七层通信模型建立了精简的现场总线通信模型,该通信模型只包含物理层、链路层和应用层三层。并基于该通信模型研究了数控系统现场总线实时通信协议,提出了几种有利于提高数控系统现场总线实时性的方法和通信机制。并分别研究了数控系统现场总线物理层协议、链路层协议和应用层协议。研究了IEEE1588精确时间同步协议,提出了一种简单可行特别适用于数控系统现场总线通信的精确时钟同步协议。与IEEE1588精确时间同步协议相比,该协议只需要一帧数据即能完成主从站间延时测量与主从时钟对齐。同步信息作为周期数据帧的一部分,不需要专门的同步报文和跟随报文,从而不影响周期通信。基于FPGACPUPHY硬件平台,应用QUARTUSII开发平台开发了由硬件实现的数控系统现场总线实时通信与精确时间同步协议。搭建了多轴联动试验平台,对所研究的实时通信与精确时间同步技术进行了试验验证与分析。试验证明所开发的数控系统现场总线具有较高的实时性能和同步精度。并成功地将本文研究的技术应用于多轴联动的高档数控系统样机和和4轴联动数控机床,取得了较好效果。
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      上传时间:2019-06-03
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      上传时间:2019-06-27
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    • 简介:随着制作大型结构件、结构多样化和轻量化的要求,变形镁合金在未来交通、航空航天、家电等领域都将起着无可替代的作用。然而,变形镁合金塑性成形技术研究的相对迟缓,大大限制了变形镁合金的广泛应用。因此,深入研究变形镁合金的变形行为、成形性能及塑性成形技术对于突破现阶段变形镁合金产品类别少、应用范围窄的局限,使变形镁合金作为理想的轻质材料在更多更广阔的领域得到应用有着相当重要的理论和应用意义。本文的目的是通过对连铸AZ80镁合金和挤压态ZK60镁合金在不同变形条件下的热压缩行为、微观组织演变、成形性能及热加工图的研究,在建立本构模型和动态再结晶演化模型的基础上,对镁合金典型挤压零件(多层壳体和管件)热成形过程和内部组织演变进行数值模拟。同时利用自己设计的模具进行实际成形研究,探索在复杂成形过程中镁合金的流动规律和组织演变规律,确定使镁合金获得良好变形性能的工艺条件,进而对镁合金进行固溶及时效处理来提高其使用性能,从而为镁合金塑性成形技术的发展和应用提供可靠的依据。为此,本文着重进行以下几个方面的研究采用连铸AZ80镁合金和挤压态ZK60镁合金,在240~440℃温度范围内和0001~1S1的应变速率条件下,通过单向热压缩实验研究变形镁合金在高温下的塑性变形行为,并对其结果进行了设备误差修正、摩擦影响修正和温度修正,得到了AZ80和ZK60镁合金精确的应力应变曲线,建立本构模型、动态再结晶演化模型及等温条件下的晶粒长大模型,为数值模拟计算和预测流变应力及微观组织提供了有效的计算方法和数学模型依据。通过对建立的AZ80和ZK60镁合金在温度为240℃~440℃、应变速率为0001~1S1、应变分别为01~06条件下热加工图的研究表明AZ80镁合金绝大部分为可加工区,塑性流动失稳区域随变形量的不同而发生改变,塑性失稳区大都在高应变低温区和高温区域ZK60镁合金具有良好加工性能的区间在280~420℃及应变速率0003~02S1的范围内。采用数值模拟和物理模拟相结合,对不同凹模型面对挤压过程的影响进行了研究。结果表明,半模角Α在60°~70°时,管材成形所需挤压力较小且有利于金属流动。锥模的挤压力较小且材料利用率较高,适用于实际生产。当锥模半模角为70°时,管材成形所需挤压力最小。采用有限元数值模拟的方法分析和预测AZ80镁合金多层壳体零件及ZK60镁合金管件热挤压成形过程中工艺参数对成形力及微观组织的影响规律。研究表明挤压力与挤压速度、挤压比及摩擦系数成正比,而与坯料温度成反比变形温度升高,晶粒长大速度增加,晶粒细化变形程度越大,再结晶晶粒就越细小。在设备允许的情况下,为了获得细小均匀的组织,应选择较高的挤压速度和挤压比,较低的坯料温度。通过模拟优化,分析多层壳体件及管件的结构形状特点,计算成形力,并设计制造适合AZ80镁合金多层壳体件反挤压成形和ZK60镁合金管件热挤压成形的实验装置并进行实验研究。对于AZ80镁合金多层壳体件反挤压成形研究结果表明坯料直径在Φ75MM左右成形性较好,当直径大于Φ88MM,易使挤压力过大,造成掉底,当直径小于Φ65MM,不容易对中,造成偏心在模具温度为一定(大于290℃)时,坯料需要加热到350℃以上,才能得到外观较好的零件,挤压后零件晶粒明显细化,随坯料温度的升高,力学性能呈现先降低后升高的规律当坯料温度一定时,成形零件随模具温度逐渐升高,零件的成形性、力学性能逐渐升高。对于AZ80镁合金多层壳体件反挤压成形,模具温度320~350℃,坯料温度350~410℃范围内所挤压成形的零件综合性能较好。ZK60镁合金管件热挤压成形研究结果表明对1MM/S、15MM/S、2MM/S三个速度进行管材挤压实验和金相组织分析,可得出,增大挤压速度有利于管材件的晶粒细化,但同时挤压力也会变大,因此,15MM/S为合理的挤压速度在270~390℃温度范围内进行实验,随温度的升高,挤压力减小而晶粒尺寸增大从挤压力和晶粒尺寸两方面考虑,坯料温度在300~360℃时的等温挤压适合管材成形当T坯330℃,T模300℃时,晶粒尺寸细小且组织均匀,挤压力也比较合理,最利于管材挤压成形。考察AZ80镁合金热成形后进行固溶及时效处理工艺的组织性能,结果表明经固溶处理后,随固溶温度的提高,位于晶界处的粗大、硬脆第二相ΒMG17AL12弥散均匀于基体中,第二相的溶解导致镁合金内强化相的减少或消失,因而合金塑性得到提高,而强度下降随时效时间的延长,ΒMG17AL12相的数量逐渐增加,且连续析出相的比例逐渐增多,导致合金的抗拉强度逐渐升高,而合金的延伸率明显降低AZ80镁合金固溶处理后,断口形貌为具有一定塑性变形的准解理特征时效处理后合金的拉伸断口形貌呈现以解理为主的脆性断裂特征,断裂主要发生在结合较薄弱的晶界及ΒMG17AL12相析出相的片层间。
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      上传时间:2019-07-08
      页数: 186
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    • 简介:裂纹的出现和扩展,往往是重大事故发生的根源,因而对早期裂纹进行定量识别是工程实践中的重要课题。磁粉、超声波等无损检测方法在裂纹检测上已取得了很好的效果,但这些方法比较适用于对静态对象的检测,并且无法定量分析裂纹损伤程度,为此本文研究基于振动频率的悬臂梁裂纹参数定量识别问题。首先用解析法求解了裂纹梁横向振动微分方程,分析了裂纹位置和深度对裂纹梁固有频率的影响。结果表明裂纹的出现使悬臂梁固有频率减小,裂纹深度越大,固有频率的减小越明显,而裂纹位置对悬臂梁各阶固有频率的影响并不一致。建立了基于无质量扭转弹簧的裂纹梁横向振动有限元模型,得到了随裂纹位置和深度变化的固有频率曲面,有限元法求得的结果与解析法求得的结果非常吻合。给出了基于固有频率的裂纹参数识别有限元算法,将实测固有频率代入固有频率曲面得到三条等高线,三等高线的交点对应裂纹相对位置和相对深度;利用解析解固有频率和文献中给出的实测固有频率进行了两个仿真实例分析,均成功的识别了悬臂梁的裂纹位置和深度,验证了裂纹参数识别有限元算法的可行性和有效性。设计了裂纹梁振动实验,通过模态测试得到了试件的实测固有频率,并用有限元算法识别了试件的裂纹参数,取得了较好的效果。
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      上传时间:2019-07-08
      页数: 98
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    • 简介:金属材料的表面在外界环境的作用下亦易发生各类磨损、腐蚀、氧化和疲劳等破坏,这方面造成的损失是十分巨大的。此外,许多零部件要求的表面性能与心部性能之间存在着一定的矛盾,整体处理时往往两者不能兼顾。因此,金属材料的表面强化技术受到了人们的高度重视。而激光表面合金化技术作为表面强化的重要手段之一,具有极大的研究价值和应用前景。本研究采用NDYAG和CWCO2两种激光器,以球墨铸铁、9CRSI和45钢作为基材,制备溶胶涂料进行合金化实验。研究激光合金化合适的工艺参数和影响因素,并自主研制开发激光合金化涂料,以期达到理想的强化效果。对激光合金化试样进行SEM、EDX、XRD、TEM、硬度和摩擦磨损性能检测,对强化的原理和机制作以讨论。扫描电镜分析表明,激光合金化层可分为合金化区和热影响区两部分。合金化区因为温度梯度的原因由胞状晶、树枝胞状晶和树枝晶组成,跟据基材的不同三者的含量各不一样,主要包含残余奥氏体、莱氏体和马氏体。热影响区主要由残余奥氏体和马氏体组成。激光种类和工艺参数都会对组织结构产生影响。由于金属对NDYAG激光高的吸收率,其合金化过程中熔池温度高,冷却速度大,晶粒细小且莱氏体产生较少。扫描速度的提高也会导致相同效果,但由于功率低的原因得到的合金化层较薄。涂料中陶瓷硬质相的提高会导致合金化层中陶瓷硬质相的增多,当其含量为30接近饱和状态,提升幅度降低。涂料中的SI元素可以起到阻碍残余奥氏体转变的作用。通过对合金化试样进行硬度检测,发现合金化层硬度得到显著提高,表层可以达到1000HV以上。在一定范围内降低激光功率或者提高激光扫描速度可以获得较高的表层硬度,但会降低硬化层深。涂料中新型碳化物和SI元素的添加有利于硬度的提高。合金化层硬度强化的原因有陶瓷硬质相的引入、一些硬质碳化物的析出、马氏体相变和组织结构的细化。激光合金化后基体的耐磨性提高了十倍以上。工艺参数对合金化层摩擦磨损性能的影响同其对硬度分布的影响类似。新型碳化物的加入对摩擦磨损性能强化也有作用,随着新型碳化物含量的增加,合金化层摩擦系数减小。但新型碳化物含量变化对耐磨性影响不大。摩擦磨损性能的强化原因主要有陶瓷硬质相的高硬度和润滑作用、固溶强化和马氏体相变。由于低的导热系数,球墨铸铁表面合金化层极易出现裂纹。通过增大激光功率可以减少裂纹的数量,而激光扫描速度的增加则会导致更大的温度梯度从而增大开裂趋势。由于SI元素净化熔池的作用,175的SI含量可以将裂纹数量减少2/3。通过对基体进行预先热处理可以达到减少裂纹的目的。9CRSI和45钢合金化表面几乎无裂纹出现。HG系列涂料和TH2A涂料合金化层具有较好的表面平整度,这和两种涂料中的SI元素和稀土元素的存在有关。新型涂料在水钢和唐山加工站进行实际应用检验。水钢螺纹钢轧辊使用HG02型合金化涂料进行加工后,中轧的寿命提高了80。使用HG03型合金化涂料进行加工后,初轧和中轧的寿命提高了120。采用HG03涂料在唐山加工站对H型钢进行激光表面合金化加工,精轧寿命提高了110。
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      上传时间:2019-06-27
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      上传时间:2019-06-03
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    • 简介:随着国内机械制造业尤其是汽车工业的发展,易切钢得到了广泛的应用。因此研究易切钢的可切削性能,优化工艺参数对于提高加工效率和质量、控制加工成本具有重要意义。本文以低碳高硫易切钢的切削过程为研究对象,对刀具使用寿命、切削力和表面粗糙度进行了试验研究。并结合神经网络建立了表面粗糙度的预报模型。研究内容主要包括1对两种低碳高硫易切钢切削过程中YT15硬质合金刀具使用寿命和磨损形态进行了研究。利用单因素试验,研究了不同切削速度下刀具的使用寿命,建立了刀具使用寿命的泰勒方程。刀具的磨损形态主要有后刀面磨损以及月牙洼磨损。当切削速度为150M/MIN时,还存在严重的边界磨损。2利用单因素试验法研究了切削速度对切削力的影响以及切削速度、进给量、刀尖圆弧半径对表面粗糙度的影响。利用正交试验法,采用多元线性回归方法建立了切削力和表面粗糙度的经验模型,并得到了试验验证。3基于神经网络建立了以切削速度、切深、进给量、刀尖圆弧半径和工件材料为输入的表面粗糙度预报模型,并利用MATLAB中GUI模块建立预报系统。本文中采用了遗传算法对BP神经网络进行权值优化来解决训练时间过长和陷入局域极值而得不到适当权值分布的问题。通过试验验证表明,BP神经网络完全能够胜任此两种易切钢表面粗糙度的准确预报。
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      上传时间:2019-06-03
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    • 简介:当前市场竞争日益激烈,制造系统需要快速地响应不断变化的用户需求,缩短产品周期。传统的以数控机床为基础的柔性制造系统对于制造加工任意特定的产品并非最优化,所以是低层次、高消耗的柔性。为了适应产品设计的不断变化,及时地、有成本效益地加工一类产品,要求下一代地数控机床具备可重构特性。可重构特性不仅缩短了机床机械系统的设计周期,同时使得控制器的开发设计的时间明显地缩短了。可重构控制器的主要特性包括模块化、可替换、可伸缩及低消耗。本文对可重构控制器的核心自治域模块进行系统的研究。提出了自治域的体系架构,它是由信息感知模块、交互接口模块、中枢系统模块、执行模块组成,并且分析了各个组成模块间的内在逻辑关系。根据以上研究,设计了自治域的控制软件,软件的总体架构采用“层次化模块化”的设计,对控制软件的五个功能模块用户接口模块、多媒体控制器模块、任务控制器模块、运动控制器模块和I/O控制器模块进行详细的设计。自治域控制模块的重构过程是本文的研究重点,同时也是本文较为有新意的研究内容。在文中,设计了建立自治域拓扑结构的方法提出自治域控制拓扑结构的形式;为了使得可重构机械系统与控制器同步重构,运用旋量理论、图论等知识,建立可重构机械系统的拓扑结构;完成从机械系统到自治域的拓扑结构的映射,从而得到控制器自治域的拓扑结构。根据上述方法,设计重构配置软件,实现自治域控制模块重构的过程。自治域控制模块的重构方式包括面向系统级的重构和面向任务级的重构,配置软件分别对这两种不同的方式进行了实现。本文对于可重构控制器的应用研究。将上述的研究成果分别在平面切割机和火焰切割机组上应用,通过配置软件完成对控制器的重构配置。同时根据任务要求,具体的设计了火焰切割机组的控制系统软件。目前该机床已经调试完毕,已投产使用。
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      上传时间:2019-06-22
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    • 简介:近年来随着汽车产量激增及对性能要求的提高,所需气门的规格、品种和数量愈来愈多,对其质量要求也愈来愈高。目前气门锻件有两种生产工艺方法一种是采用电镦制坯,然后在螺旋压力机上终锻成型;一种是热挤压制坯,然后镦锻成型。在国内,目前普遍采用第一种工艺方法生产。电热镦粗工艺具有设备投资较低、锻件杆部尺寸精度高、各项质量系数较高等优点,但由于电镦过程涉及的工艺参数较多,某一参数不稳定或相关工艺参数配合不好,都将造成电镦生产中的质量缺陷使成品率下降。目前对气门电镦工艺的研究主要集中在定性分析上,虽然采用了数值模拟和理论推导方式,但是由于电镦工艺的影响因素较多,各因素之间相互作用,并且表示这些方法的模型都是在许多假设条件下建立起来的,模型的可靠性和置信度较差,很难用于实际生产。因此利用人工神经网络非常适合描述具有黑箱性质和非线性强的对象的优点,设想将确定电镦工艺参数的问题视为黑箱,影响工艺参数确定的各种因素作为神经网络的输入,而把要确定的参数作为神经网络的输出,建立起某些复杂电镦工艺参数确定的模型,通过足够的数据样本训练神经网络,来描述确定某些工艺参数的过程。本文采用组合BP人工神经网络来逐步确定气门电镦工艺参数,用合适的学习样本来训练网络,不仅能较好地描述工艺参数确定过程,还能预测出较为合理的工艺参数控制值。为了提供实际可用的系统,将人工神经网络和专家系统结合起来建立气门电热镦粗混合专家系统。针对气门电镦成型的工艺问题,对比较容易运用逻辑推算的工艺参数采用利用传统的专家系统模式确定;而对于非线性、不容易精确推算的工艺参数采用人工神经网络确定。从而实现了将善于处理精确、线性信息的传统人工智能/专家系统和善于处理不精确、非线性的神经网络系统的结合,为整个工艺过程的控制参数的确定提供了较好的实用的混合型系统。本文利用面向对象编程技术C++语言,在VC++60程序开发器上,针对工艺参数的确定过程,采用基于原型的知识表示方式,将确定相应参数的知识库和推理机制封装起来。神经网络计算部分采用MATLAB编程实现,并且通过在VC中调用MATLAB的计算引擎来实现数据的处理和传递。用户界面采用MFC来设计。基于神经网络的混合专家系统提供的计算结果经过实践验证表明,效果良好,为获得合理的气门电热镦粗工艺参数提供了可靠依据。
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