激光在易变形件尺寸测量中的应用

对于弹性件、薄壁件等易变形件尺寸的测量，常规的测量方法存在测量时间长、人为主观误差较大、自动化程度低等不足。本文以密封圈内、外径的测量为例，介绍用激光测量弹性件、薄壁件等易变形件尺寸的方法。根据夫朗和费单缝衍射测量原理，用数显容栅尺测量衍射条纹，用计算机进行数据处理，并用万能工具显微镜进行了对比测量。测量结果表明，激光法测量具有测量装置结构简单、测量结果精确度高、非接触和自动化测量等特点。     

采用触发测头进行曲面自动跟踪测量

介绍触发测头的工作特点,并提出一种新的采用触发测头进行曲面自动跟踪测量的方法,该方法采集速度快,精度高,可以应用在数控机床上实现工件的数字化采集,尤其适用于薄壁受易变形工件的数据采集。     

薄壁平面件真空多孔吸具的力学特性与优化设计

针对薄壁平面件刚性差、装夹易变形、装夹困难等问题,基于圆周简支平板变形理论,提出了薄壁平面件在切削状态下吸附力学特性的数学模型及其真空平面多孔吸具优化设计方法,分析了吸附装夹的吸具吸孔设计布局与真空度对薄壁平面件加工中的变形耦合影响规律。理论分析表明,加工确定尺寸薄壁件吸孔的数量越少,孔径越小,则所需真空度越大;对于优化确定的吸孔设计布局,真空度越大则薄壁平面件装夹及切削过程变形越大。通过有限元仿真和6061铝合金薄壁平面件装夹试验,验证了多孔吸具优化设计的有效性。优化设计的有限元分析表明,工件静态装夹变形能够控制在纳米量级。吸具样件加工试验结果表明,采用优化后的吸具装夹,可使加工后的薄壁件平面度公差控制在500 nm以内。此设计方法可为薄壁类零部件的吸具设计与装夹提供参考。     

航空铝合金薄壁件铣削加工变形的预测模型

为预测航空铝合金薄壁件的铣削加工变形,建立三维有限元模型.通过有限元软件MSC,MARC,向有限元模型添加初始应力场、对节点施加铣削力、控制铣刀路径和对模型的网格进行自适应网格细化.使用该模型进行薄壁零件的铣削仿真.仿真结果表明:铣削之后,薄壁零件呈中间凹陷、四周翘起的盆形.同时,零件的薄壁向内部凹陷.为检验仿真结果的正确性,设计验证实验以测量加工后零件的变形.实验的结果与仿真结果相吻合,证明本文提出的有限元模型可有效预测航空铝合金薄壁件的加工变形.该有限元模型可用来选择合适的加工策略以减小航空铝合金薄壁件的加工变形.     

航空整体结构件加工变形的在线测量方法

整体结构件的变形测量是保证其质量的重要手段,但结构件的尺寸大,通常为薄壁结构,往往存在较为严重的变形问题,而传统的测量仪器和测量手段无法准确测量其变形。为了解决整体结构件的变形测量问题,本文提出了结构件的在线测量方法。将结构件划分为若干个区域,每个区域可视为薄板结构,推导出薄板在典型变形下的变形函数,进行仿真验证变形函数的准确性,从而得到整体结构件的变形函数和评价方法,提出整体结构件的在线测量方法。传统测量方法只能在加工后进行变形测量,本文提出的方法可以在工序间进行测量,提高结构件的质量。     

用激光多普勒速度计测定瑞利波的声弹性效应

提出了一种利用激光技术非接触测量超声波速度的方法，用该方法测量了铝合金（Al5052)试件的声弹性系数，为了验证其可靠性，对同一试件用接触方法也进行了测量，并对实验结果进行了分析，结果表明，提出的非接触测量方法对提高测量精度是很有效的。     

转子外环块的变形控制研究

零件变形一直是困扰着机械加工的一道难题,尤其是薄壁零件的变形。受零件结构、毛料状态、工序安排、刀具、加工参数等诸多因素的影响,零件变形形式的多样。零件变形是不可避免的,但是采取有效措施去控制和减少零件的变形是非常必要的。本文围绕薄壁易变形环块零件——转子外环零件加工过程中的变形问题,阐述薄壁零件变形因素及相应控制措施,针对不同原因引起的变形采取不同的控制方法,取得了显著效果。     

可调节气囊提高航空薄壁件加工精度的研究

以前机匣为典型零件,提出了提高航空薄壁件加工精度的可调节压力气囊支撑系统.系统采用正交分析法,对薄壁件进行切削有限元仿真,分析比较了薄壁件在不同工装参数下的切削变形,并研究切削点变形随工装参数的变化趋势.由此对薄壁件工装进行优化,优化后因工装参数引起的误差可减小60%以上,直接对航空薄壁件加工提出指导性意见.在优化的工装基础上,提出了使用可调节压力气囊作为支撑,根据切削点的变形情况使用不同压力的气囊,装夹变形可在优化后基础上再次减小40%以上,从而减小让刀变形、控制薄壁件的加工精度.     

同轴成像激光非接触测量传感器的研究

介绍一种新型激光非接触位置测量传感器和相应的硬、软件系统、该激光测头有效克服了同类非接触式测头性度差，存在阴影效应等缺点。采用的专用线阵ＣＣＤ数据采集电路和相应的处理方法，显著地提高激光测头的测量速度和精度。该激光测头在华中Ｉ型数控加工中心上成功地实现了未知曲面的数控自动测量。     

特种服装模型密栅云纹法变形测量

为分析特种服装在使用中的变形情况 ,研究了服装材料的力学性能和变形特点 ,并将服装简化为平面近似的躯干部分和曲面变形的四肢部分。基于两部分的变形特点 ,在实验中提出了单向拉抻和薄壁圆筒两种模型 ,采用密栅云纹法进行了应变测量研究。实验结果表明该方法可以方便准确地测量两种变形。得到的实验方法和初步结论 ,对特种服装的变形分析和安全校核具有实际的指导意义     

衍射光强分布规律的计算机采集与分析

指出了测量衍射光强分布规律的传统方法 (即螺杆带动光电池法 )产生较大误差的主要原因 ,介绍了利用CCD器件对衍射光强分布进行采集的原理、实验装置和调试要求 ,得到了不同缝宽的单缝和双缝衍射光强的分布曲线 ,计算了这些光强分布曲线的相对光强和相对光强分布 ,并与理论值比较 ,求出了相对误差。     

高功率激光等离子体冲击波探测中衍射效应的消除

研究光学非接触方法探测高功率激光产生的等离子体和冲击波实验中的衍射现象，运用衍射理论和透镜成像原理，提出让待测区与接收器件成物像共轭关系，以克服衍射效应带来的对等离子体和冲击波测量误差的方法，并从理论上导出：当等离子体区域与相机位置相对于成像透镜满足物像关系时，衍射效应的影响被显著消除，通过激光作用于铝靶的实验结果，验证这一方法的可行性。     

用二相双列线阵CCD器件实时采集衍射图样

采用二相双列线阵CCD器件 ,配以CCD专用采集卡 ,对He -Ne激光经双缝所生成的夫琅和费衍射图样进行了实时采集与测量。介绍了该方法的结构原理、实验装置和测量要求。通过将测量值与理论值比较 ,发现采用微机测量双缝衍射光强分布规律不仅速度快 ,而且测量准确度高     

塑料光栅生物传感器的传感特性分析

采用塑料矩形光栅作为生物传感器,将生物分子介质置于光栅凹槽内,通过测量光栅衍射效率进行传感测量.给出塑料光栅生物传感器的厚度法和折射率法传感特性公式,并通过建立测量实验装置进行葡萄糖溶液浓度的测量.结果表明:传感器具有很好的线性响应,且厚度法比折射率法具有更高的灵敏度,前者测量灵敏度优于100 μg·dL^-1.     

半导体材料和器件的少子扩散长度随工艺跟踪测量

在同一设备上综合地应用表面光伏谱、结光伏谱和光电流谱三种方法对半导体材料和器件的少子扩散长度做随工艺的非破坏性跟踪测量．本方法具有设备简单、方法容易、不破坏样品等优点，可作为监测材料质量和器件工艺水平的重要手段．     

半波带法在分析光栅衍射中的应用

在半波带法分析光栅衍射和半波带法分析单缝衍射二者之间对比的基础上，提出了用半波带法分析光栅衍射是可采用的简便方法。半波带法是处理子波相干叠加的一种有效途径，惠更斯-菲涅耳原理要求对波面作无限分割，而半波带法则用较粗糙的分割来代替。虽然半波带法不够精细，但是可以较为简明地得出衍射图样的某些特征。     

基于菲涅耳尔衍射的三维绝对坐标测量

提出一种基于菲涅耳衍射的测量三维绝对位置坐标的新方法．该方法通过对物波的菲涅耳衍射强度图样进行数字处理,提取多针孔板上测量孔位置处的相位信息,利用寻找设定参数的极值点来确定待测点的绝对位置坐标,介绍了该方法的测量原理,并且通过计算机模拟实验证明了它的可行性．此方法不需要任何相移装置,对环境要求低,为实现三维绝对坐标测量提供一种新的选择．     

用衍射效率比测浮雕矩形光栅参量

基于矩形光栅的标量衍射效率公式,提出一种根据0级和1级衍射效率比来测量浮雕矩形光栅的刻槽深度和折射率的方法,并对衍射效率与刻槽深度和入射角的关系进行分析.对刻槽深度分别为2.90,1.01μm的熔石英离子刻蚀矩形光栅进行测量,从实验上验证测量方法的正确性.研究结果表明:通过测量透过光栅的0级和1级衍射光强比,可反演出矩形光栅刻槽深度和塑料光栅材料的折射率,所测量光栅刻槽深度和折射率的误差均小于1%.     

CCD衍射成象在线精密测量细丝直径技术

细丝直径的精密测量一直受到人们的广泛重视和研究，本文提供的衍射法是一种有效的测量方法。介绍了一种采用激光单缝衍射法对细丝在线精密测量的方法和系统，阐述了其测量原理。给出了在线精密测量中噪声的消除、数据信号的快速采集、以及数据的软件处理等的具体方法。     

可变单缝衍射微小尺度测量系统研究

设计了一款基于单缝衍射原理的微小尺度测量系统。该系统利用机械杠杆将待测物体的微小尺度反映在单缝缝宽的变化上,通过对单缝衍射条纹的检测,即可得知待测物体的微小尺度。对标准塞尺的测量结果显示,该系统具有精度高、操作简便、测量结果可靠等优点。