高分辨率快速成形系统涂层厚度研究

涂层性能是影响高分辨率激光快速成形系统制作精度和制作分辨率的重要因素.为获得更薄的涂层厚度,高分辨率激光快速成形系统采用活塞式涂层系统.为提高活塞式涂层系统的涂层性能,研究了活塞式涂层系统涂层参数对涂层厚度的影响,建立了涂层厚度模型.实验研究表明:涂层厚度随添加树脂量及刮刀间隙的增加而增加,涂层厚度随刮刀速度及刮刀厚度的增加而减小.试验中还发现活塞式涂层系统的涂层厚度随制件高度增加而增大.为解决该问题,提出了通过实验方法在建立制作过程中涂层厚度关于制件高度及刮刀速度的经验模型;随着制件高度的增加,对刮刀速度进行动态优化,实现涂层厚度的均匀化.     

摆动滚子从动件凸轮廓线曲率半径计算的新方法

滚子摆动从动件凸轮机构经高副低代后得到等效的铰链四杆机构，利用三心定理及弗列登斯坦定理对等效机构进行运动分析后，可以得到确定凸轮廓线曲率半径的图解法．在图解法的基础上应用矢量分析法推导出了摆动滚子从动件凸轮廓线曲线率半径的计算公式，这样，确定了凸轮机构的基本尺寸及运动规律之后，即可方便地计算出凸轮廓线曲率半径，且根据计算结果正负可直接判断出凸轮廓线上各点的凸凹特性．     

基于SolidWorks的CAD模型直接切层研究

针对面曝光快速成形系统的需要,提出了基于SolidWorks的CAD模型直接切层方法.利用SolidWorks在工程图环境下的剖切功能,实现对CAD模型的直接切层.解决了对复杂CAD模型切层时出现的截面错位问题.论述了用于多种曝光模式的截面填充样式的实现方法.以该切层方法得到的CAD模型的截面图形作动态掩膜,利用面曝光快速成形系统成功制作出了三维实体原型,表明该直接切层方法适用于面曝光快速成形系统.     

基于笔记本上边框的Moldflow分析与应用

利用现代CAE技术及Moldflow 软件,对笔记本上边框注塑件不同方案的浇注系统进行流动模拟分析,选定合理的浇注系统。通过优化分析模具方案的冷却系统,确定模具的最佳设计方案。并举例说明M o ldf lo w 在注塑成型中能够有效地解决传统注射模具设计的缺陷。提高了注射模具的质量,降低了成本。     

面曝光快速成形制件的拉伸强度

为了研究面曝光快速成形工艺的制作参数和制件放置方式对制件强度的影响,按照国家标准设计了测试件,在不同的制作参数和制件放置方式条件下,对测试件进行了拉伸实验,研究了不同制作参数和制件的放置方式对制件拉伸强度的影响.结果表明,曝光时间在60~360s范围时,随曝光时间的延长,拉伸强度由2.21MPa逐渐增大到15.94MPa;切层厚度在0.05~0.5mm范围时,随切层厚度的增大,拉伸强度由17.33MPa逐渐减小到1.90MPa;放置方式对测试件的拉伸强度有显著影响,沿长度方向放置制件时的拉伸强度最高.     

自动化加工中车刀磨损实时监测的新方法

提出了一种新的车刀磨损实时监测方法．归一化无量纲参数─—径切两向分力二次比Ｐ随车刀后刀面磨损ＶＢ的增加而增大，但不随刀具材料／工件材料、刀具几何角度及切削用量的改变而变化．利用Ｐ的这种特性可实现自动化加工中车刀磨损的实时监测．     

用于非圆截面车削的动圈电机伺服刀架系统的设计

设计了一种新型的由动圈直线电机驱动可用于可凸变椭圆活塞车削的伺服刀架系统，给出了新型刀架机械系统的数学模型及其闭合控制系统的组成，分析了动圈中温升较高的原因，提出了降低动圈铜损、限制温升的措施。     

高分辨率快速成型系统的光固化实验研究

研究了高分辨率激光快速成型系统中制作参数对固化线宽及固化深度的影响.制作出了固化线宽为12 33μm、固化深度为28 33μm的固化线,表明该系统具有制作细微结构特征的能力.实验结果表明,固化线宽、固化深度随激光功率与扫描速度比值的增大而增大,和普通快速成型系统相比,在相同扫描条件下,该高分辨率快速成型系统制作的固化线线宽更小且固化深度更大.在不同制作条件下,利用最小二乘法得出了固化线宽、固化深度关于激光功率与扫描速度比值的预测模型,利用该模型来预测固化线宽和固化深度,为准确实现线宽补偿及分层厚度的合理设定提供了依据.     

采用石墨烯/聚二甲基硅氧烷的可调光栅设计及仿真计算

针对氰化氢气体在近红外波段具有吸收峰这一现象,设计了一种基于石墨烯(GNP)/聚二甲基硅氧烷(PDMS)复合材料和PDMS材料的近红外光驱动可调透射光栅。采用数值模拟的方法研究了在近红外光驱动条件下光栅周期和衍射波长的变化规律,建立了光驱动部分与光栅部分为一体的光栅模型,模拟了在不同方向进行光驱动时光栅周期受到的影响。研究结果表明:栅线方向与驱动方向一致时,光栅周期随光驱动时间的增加而减小,且在光栅中部的变化幅度高于两侧,最大可调范围达到21.3 nm;栅线与驱动方向垂直时,光栅周期随光驱动时间的增加而增大,且在光栅中部的变化幅度低于两侧,最大可调范围达到100.98 nm;两种方式均能满足对氰化氢气体的检测,但栅线垂直于驱动方向的可调光栅的光栅周期变化幅度更大。     

面曝光快速成形系统中掩模图形的生成方法

针对STL模型生成掩模图形的问题,从现有的STL模型切层软件中获取轮廓数据,使用VC++6.0实现轮廓环内外轮廓属性的判断、轮廓环填充次序的确定和轮廓环的填充,得到适用于面曝光快速成形系统的掩模图形.验证结果表明,该掩模生成方法可对多层嵌套的轮廓环进行合理填充,生成正确的掩模图形.