激光柔性加工系统

工业激光器已成为制造工业中的重要加工手段。激光束能进行金属切削、焊接、钻孔、热处理,也能对硅和陶瓷基片等半导体材料进行刻线,对塑料、布料、纸板、宝石等进行加工。其费用比传统工具低廉,且精度甚高。一般的激光加工机由激光器(产生激光束),光学系统(调节光束和输出功率)及工件系统三大部分组成。由于近代计算机的广泛应用,使激光加工机与各类计算机有可     

数字金相照片的标注

随着数字图像的日益推广,金相照片中利用标尺刻线的叠放取代放大倍数的标注会是一个必然的趋势;利用相关图像处理软件可以准确、方便及美观地叠放用于标注的标尺刻线。     

光栅刻划机刻划系统光机电集成优化方法研究

针对大面积衍射光栅刻划机在宏观尺度下进行微纳加工的工作特点以及纳米级刻线检测困难的问题,提出了一种光机电集成优化方法.此方法采用计算傅里叶光学和弦振动理论进行光栅刻线误差分析,结合振动实验及光学测量进行验证,最后采用智能优化方法对刻划系统进行结构参数优化.虚拟样机仿真结果表明,刻划系统的振动幅度降低了30%,验证了该集成优化方法的有效性.     

高密度计量圆光栅的研制

在高精度圆刻线机上，采用了新的高精度主轴转速数字锁相自调系统，设计了一种新型柱 面“蜂窝”透镜光刻系统。研制出刻划中径≤５０ｍｍ，刻线数为３２７６８线对的高密度计量圆光栅，最大直径误差≤０．６″，均匀性误差在５％以内。     

图像法测量透镜焦距

在传统的光学实验中，测量透镜焦距一般采用读数显微镜测量经被测透镜成像后的玻罗板两刻线间距离。由于操作者的熟练程度、瞄准精度等原因，在测量间距时容易产生读数误差，从而导致最后焦距的测量值与实际值之间有较大的偏差。该文提出用CCD成像系统代替读数显微镜的测微目镜，把采集到的玻罗板刻线图像在计算机中显示出来，通过三角形面积法原理编写测量程序，最终实现两刻线间距离的自动测量。     

高精度绝对零位式圆感应同步器的研制

传统的圆感应同步器在使用过程中必须另加一个额外的传感元件才能具备绝对零位，这对于整个系统的质量，体积，安装均会带来不利的影响。本文介绍一种本身就具备绝对零位的圆感应同步器，通过在传统的增量式圆感应同步器上增加一个单极的内通道，对转子内通道绕组采用双螺旋刻线法，对定子内通道绕组采用分段同心圆弧刻线法。通过阐述内，外通道的工作原理提出了该类型圆感应同步器的具体的应用方案。     

DRNI型磁盘表面粗糙度非接触测量仪

本文论述了研制成的一种用于计算机硬盘盘片等超精密表面粗糙度非接触测量的智能化仪器;提出了基于外差干涉原理的平行双光束设计方案,简述了该测量仪结构、光学系统、驱动控制系统、光电转换系统、数据处理系统及精密定位系统;给出了表面粗糙度多刻线标准样板以及磁盘表面粗糙度的实测曲线.测试结果表明,该测量仪的示值误差优于3%,示值变动性小于±3%,可实现自动调焦自动测量.     

基于Acramatic2100系统手工编程技术和CAM技术的应用

基于Acramatic2100系统在数控立式加工中心曲面加工、曲线中手工编程技术(系统变量和局部变量)以及CAM技术(MasterCAM)的应用,从数学理论知识解决了三轴立式加工中心的曲面加工的刀具补偿和刻线径向误差等问题.用实例说明了手工编程和自动编程的方法及特殊工艺,并且说明了手工编程与自动编程相结合使用,则加工程...     

对机制工艺发展的一点看法

加工精度是机制工艺水平的一个标志。目前国外的高精度机床,如座标镗床、座标磨床、螺纹磨床、齿轮磨床、高精度滚齿机、高精度丝杠车床、高精度车床、高精度外圆磨床、高精度平面磨床、高精度刻线机等,型号繁多,精度高、水平高。但从动向来看,廿年间高精度机床的加工精度(尺寸精度,光洁度,几何形状精度)的提高并不显著。如七十年代电子式(电感应,感应同步器,激光等)座标镗床,比较五十年代光学式(目镜,光屏,光栅等)座标镗床的定位精度(0.003mm)没有提高;座标磨床目前产品大都系五十年代和六十年代初期的型号;高精度车床的精度始终稳定在一个水平上;高精度磨床的加工精度稍     

多能场微射流水导激光加工研究发展概况

微射流水导激光加工属于一种多能场复合激光加工技术.该技术利用加工激光耦合稳定压力微射流,改变激光能量分布为平顶高斯光束,并对加工断面进行冷却、冲刷.稳定的小流量压力去离子水射流导引激光柔性延伸加工焦点,改善加工激光能量分布的同时实现去屑、冷却,使得其轴向加工质量、精度得到提高,并提高激光轴向加工能力.本文介绍并阐述了该加工装置及设备研发的若干关键因素:激光全反射入射角度的选择、光束质量、模式、聚焦位置及激光与水射流的耦合精度.对比了该技术与超短脉冲激光(飞秒激光)的加工特点.阐述了微射流水导激光适当控制激光加工热量,控制激光加工方向,适用于高质量大深径比(约10-100)的深孔、槽、缝的场合以及一些低k绝缘材质,硬质合金、SiC、GaAs、聚晶金刚石等材质的高附加值对象场合.     

多异形三维激光打标软件设计与实现

为了解决现有激光打标系统出现的异形打标困难、字符图形不清晰、模糊等问题,搭建了一套多异形三维激光打标系统,此系统由硬件和软件组成。硬件部分在平面打标平台基础上引入分段扩展轴、旋转扩展轴,利用红外对焦定位系统,实现三轴联动打标;软件部分针对激光打标机无法在大幅面、异形等工件上自动打标雕刻的缺陷,设计了一种改进的标刻处理软件,并融合多电机控制实现平面与斜面一次性正焦和离焦打标功能。本系统可以实现斜面、段差、圆柱、圆锥、球面以及拉伸曲面等多种3D打标模式的功能。实验测试结果表明,该系统在多种异形工件上实现了无误差、无变形的打标需求。     

基于PMAC的虚拟轴机床数控系统

数控机床可以完成各种复杂形曲面的零件加工.研究了用于固体火箭发动机复杂形药柱整形的虚拟轴机床数控系统,介绍了三杆四自由度虚拟轴机床数控系统的控制原理、硬件组成及软件结构.数控系统以"PC PMAC"为硬件平台、以Windows操作系统为软件平台,构建虚拟轴机床的开放式数控系统,充分利用PMAC的多轴联动控制和快速实时通讯能力以及PC机丰富的软件资源和高效的数据处理能力,实现了虚拟轴机床的人机交互、位置伺服控制和全闭环控制等功能.     

激光加工CAD/CAM系统的开发

研究激光加工计算机辅助设计(CAD)与计算机辅助制造(CAM)系统的体系结构和信息流程,分析其主要功能模块,即系统接口模块、CAD绘图模块、图像处理模块、CAM处理模块等.采用面向对象编程方法和VC 6.0开发激光加工CAD/CAM软件系统,实例表明,系统具有切割和影雕图像生成两大功能,同时还具有DXF文件导入接口、图形输入、编辑、刀具路径生成等功能,生成的数控(NC)代码和影雕图像应用于自主开发的数控激光加工系统上,可得到满意的产品.     

印刷电路板数控机床断刀检测系统

随着信息技术的快速发展,电子产品以轻、薄、微小化为产业的发展方向,对印刷电路板(print circuit board,PCB)加工用数控钻床的自动化水平要求越来越高,依靠人工判断或激光检测系统对机床刀具状态的检测已不能满足市场的实际要求。针对国内PCB数控机床的技术现状,结合国际数控机床先进技术,对机床断刀检测进行研究,在激光检测的基础上提出了改进措施,采用接触式断刀检测的方法,在刀具和工件之间建立震荡电子回路,通过电信号的采集、处理,借助于计算机和相应的控制软件平台,对钻头的运行状态进行时时检测,克服了激光检测误差较多的问题,提高了机床的断刀检测能力和精度。     

NURBS图形激光雕刻算法及其嵌入式实现

为了实现非均匀有理B样条(NURBS)图形的激光雕刻,推导了显式有理多项式的NURBS表达式,并在此基础上研究了NURBS图形激光雕刻算法,然后在基于DSP/BIOS的实时嵌入式平台上实现了NURBS图形激光雕刻控制系统.实验结果表明,高性能嵌入式平台能够满足算法的空间和时间需求,实现复杂NURBS图形激光雕刻.     

镁合金表面激光刻蚀精密打标应用

镁合金具有比强度高、减振性和电磁屏蔽性好等优点,在电子产品上有越来越多的应用。镁合金电子产品的徽标及文字特征标识可以采用激光刻蚀打标方法,速度快、精度高、适应性广。针对激光种类及其参数对镁合金刻蚀的影响尚缺乏定量化的研究这一现状,本文利用光纤激光打标机进行打标实验,结合表面形貌的特征分析了激光种类和参数的影响,总结了镁合金激光精密打标技术的特点与应用。     

可重配置的微小型刀库控制系统

设计了一种应用于数控机床的可重配置微小型刀库控制系统.通过在机床控制器和自主式刀库控制器之间建立信号交互、传送控制和反馈信息,实现模块扩展,完成了可重配置的刀库控制系统设计方案,包括软硬件方案及外围的辅助系统,使刀库在不同的数控机床上可以任意配置.由于刀库系统具有独立的控制器,使得刀库控制中的一些高级功能十分容易实现,扩展了对刀库的控制能力.     

PCI总线在激光快速打标系统中的应用

通过分析PCI总线应用中的技术难点，总结出3点设计经验，成功研制了用于激光飞行打标的控制系统。通过实验测定振镜的偏转角度和时间迟延的关系，找出激光飞行打标系统中光束定位偏差和时间偏差产生的原因，提出对时间迟延近似计算方法，并绘制了偏转角度与时间迟延的关系曲线．     

新型钢坯电弧喷号机的研制

设计了一种新型的钢坯电弧喷号机,该设备由机械系统和控制系统两大部分组成.机械系统主要包括运动机构、刮鳞机构和写字机构3部分;控制系统主要包括伺服控制、气动控制和PLC控制3部分;通过PLC控制单元控制各个部分的运动,从而在钢坯上完成去除氧化皮和喷号写字的工作.实验表明,系统工作稳定,写字速度达到每分钟15个字符.     

大型再制造机床运动结合部的热变形分析

在高速重载高精度机床切削过程中,多种热源的作用会使导轨运动结合部产生热变形,采用红外测温仪测定机床导轨面的温度分布,然后利用有限元软件ABAQUS,计算出结合部的热变形量,评估热变形对几何精度的影响,最后优化配置床身导轨结合部。结果表明:合理布置床身的导轨支撑,使得导轨运动结合部上的变形量得到抑制不致出现过大突变。因而必须考虑大型部件空间分布的温度场对机床结合部精度的影响,可为大型机床的再制造提供参考。