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本發(fā)明公開了一種金屬零件的增減材復(fù)合制造裝備及方法。該裝備包含增材制造組件、減材制造組件、氣氛調(diào)控組件和控制系統(tǒng)。所述增材制造組件用于對(duì)待加工零件實(shí)施激光選區(qū)熔化；減材制造組·826·件用于對(duì)已熔化成形的金屬零件切片層實(shí)施機(jī)械加工；氣氛調(diào)控組件用于在零件制造過程中為激光輻照區(qū)域提供保護(hù)氣體和清除激光輻照區(qū)域產(chǎn)生的金屬煙塵；控制系統(tǒng)用于處理待成形金屬零件 CAD 模型，生成增材制造組件與減材制造組件的加工

用于軸類零件尺寸測(cè)量的傳動(dòng)測(cè)量裝置，本實(shí)用新型屬于軸類零件檢測(cè)設(shè)備，解決現(xiàn)有基于機(jī)器視覺的尺寸測(cè)量設(shè)備使用不方便、精度不高的問題。本實(shí)用新型包括鈑金外殼及其內(nèi)的水平基座、支架、視覺系統(tǒng)、步進(jìn)電機(jī)、滾珠絲杠、定位夾具和拖鏈，支架固定于水平基座上，視覺系統(tǒng)固定于支架上，滾珠絲杠位于支架的兩條立柱之間，滑臺(tái)與滾珠絲杠的滑塊固連，定位夾具的組成部分分別固定于滑臺(tái)和滾珠絲杠端部。定位夾具完成對(duì)軸的定位和夾緊，軸類零件在視覺系統(tǒng)下方做直線運(yùn)動(dòng)，只用一個(gè)工業(yè)相機(jī)即可測(cè)量較長(zhǎng)的軸類零件，具有高效、穩(wěn)定、高精度的特點(diǎn)

本發(fā)明公開了一種復(fù)雜曲面零件非接觸式三維匹配檢測(cè)優(yōu)化方 法，包括：對(duì)待檢測(cè)的復(fù)雜曲面零件 CAD 模型與掃描模型執(zhí)行采樣； 將復(fù)雜曲面零件 CAD 模型與掃描模型執(zhí)行重心對(duì)齊；計(jì)算復(fù)雜曲面 CAD模型與掃描模型之間的對(duì)應(yīng)點(diǎn)對(duì)；基于布谷鳥算法得到轉(zhuǎn)換矩陣； 根據(jù)轉(zhuǎn)換矩陣更新復(fù)雜曲面零件的掃描模型；復(fù)雜曲面零件掃描模型 與 CAD 模型之間執(zhí)行匹配誤差計(jì)算，并執(zhí)行迭代更新。通過本發(fā)明， 能夠有效解決現(xiàn)有技術(shù)中計(jì)算收斂速度慢、且易陷入局部最優(yōu)的問題， 并尤其適用于大型復(fù)雜曲面零件如航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的高精度質(zhì)

本發(fā)明公開了一種基于輪廓特征的金屬零件增材制造方法，包括以下步驟：①建立金屬零件 CAD 幾何模型，并提取 STL 模型；②根據(jù)零件輪廓特征及復(fù)雜程度確定其制造方向，并進(jìn)行零件增材制造的路徑規(guī)劃；③利用分層切片軟件對(duì) STL 模型進(jìn)行合理切片，由計(jì)算機(jī)根據(jù)這些輪廓信息生成控制指令；④板料送料機(jī)構(gòu)在控制指令的控制下送出設(shè)定寬度及厚度的板料并剪斷；⑤在電阻焊或摩擦攪拌焊產(chǎn)生的熱量及輥壓作用下完成層與層之間的焊合，同時(shí)復(fù)合同工位銑削完成輪廓毛刺的去除；重復(fù)上述④至⑤過程，直至完成整個(gè)零件的成形加工，如未達(dá)

零件與模具的熔積成形復(fù)合制造方法及其輔助裝置，屬于零件與模具的無模生長(zhǎng)制造與再制造方法，解決現(xiàn)有方法中，熔融材料流淌、坍塌，以及成形件易開裂、變形和殘余應(yīng)力大、組織性能不穩(wěn)定的問題。本發(fā)明的方法包括模型分層、生成數(shù)控代碼和熔積成形步驟，在與熔融軟化的區(qū)域相接觸處，安裝微型軋輥或微型擠壓裝置；在進(jìn)行熔積成形步驟的同時(shí)，微型軋輥或微型擠壓裝置隨著熔積區(qū)域同步移動(dòng)，對(duì)熔積區(qū)域作壓縮成形與加工。本發(fā)明的微型軋輥，包括左、右側(cè)立輥和水平輥。本發(fā)明防止熔融材料下落、流淌、坍塌，避免成形件開裂、減輕或消除殘余應(yīng)力

通過結(jié)構(gòu)的局部強(qiáng)度和強(qiáng)度場(chǎng)把結(jié)構(gòu)抗疲勞設(shè)計(jì)和抗疲勞制造技術(shù)有機(jī)的耦合起來，為結(jié)構(gòu)的材料、毛坯、熱處理、強(qiáng)化工藝等的要求設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。基于結(jié)構(gòu)和零件的局部強(qiáng)度和強(qiáng)度場(chǎng)提出了材料要求設(shè)計(jì)、毛坯要求設(shè)計(jì)、熱處理強(qiáng)化要求、工藝強(qiáng)化要求的設(shè)計(jì)理論和方法。提出了基于毛坯-制造-產(chǎn)品的熱處理硬度場(chǎng)的設(shè)計(jì)要求，包括熱處理表面硬度、硬化層深度、芯部硬度以及硬度度等。提出了基于制造工藝-熱處理-產(chǎn)品的毛坯結(jié)構(gòu)尺寸和力學(xué)特性要求設(shè)計(jì)，通過控制毛坯的力學(xué)特性進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品的

碳纖維復(fù)合材料要真正應(yīng)用于汽車領(lǐng)域，必須適應(yīng)高產(chǎn)量汽車生產(chǎn)的成本和生產(chǎn)速度，因此對(duì)復(fù)合材料的規(guī)模化、自動(dòng)化、快速成型技術(shù)提出了更高的要求。高效率批量化生產(chǎn)要求新型的快速固化成型環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。其中主要涉及到的是預(yù)浸料的模壓成型工藝：利用固化時(shí)間在2~5min的環(huán)氧樹脂預(yù)浸料模壓成型工藝生產(chǎn)。首先使用2～3分鐘即可硬化的環(huán)氧樹脂和碳纖維制造預(yù)浸料，然后再放入模具加熱，在3～10MPa的高壓下沖壓成型。成型周期僅為約10分鐘，在熱硬化性CFRP中生產(chǎn)效率上佳。 北京化工大學(xué)先進(jìn)材料研究院中心將化學(xué)流變學(xué)理論應(yīng)用于碳纖維預(yù)浸料專用樹脂體系的設(shè)計(jì)指導(dǎo)通過流變學(xué)調(diào)控樹脂體系的初始粘度，實(shí)現(xiàn)樹脂對(duì)纖維的充分浸潤(rùn)。通過化學(xué)反應(yīng)降低預(yù)浸料的樹脂流動(dòng)度，提高預(yù)浸料的工藝性能。已申請(qǐng)專利6項(xiàng)。在工藝設(shè)備創(chuàng)新方面，采用雙行星雙動(dòng)力的攪拌方式，低速運(yùn)轉(zhuǎn)的行星攪拌錨使物料上下翻動(dòng)混合，高速運(yùn)轉(zhuǎn)的行星分散盤使物料產(chǎn)生強(qiáng)烈的碰撞和剪切。課題組充分利用北京化工大學(xué)的高分子學(xué)科優(yōu)勢(shì)，基于國產(chǎn)碳纖維的產(chǎn)能擴(kuò)張，結(jié)合不同級(jí)別國產(chǎn)碳纖維(T300、T700、T800) 的表面特性，自主設(shè)計(jì)了不同耐溫等級(jí)的環(huán)氧樹脂體系，開發(fā)了系列化(80、90、100、120、180度)的預(yù)浸料專用樹脂體系，以開拓國產(chǎn)碳纖維的下游加工應(yīng)用。 在快速固化耐高溫韌性環(huán)氧樹脂體系的研制方面，環(huán)氧樹脂分子設(shè)計(jì)需要滿足幾個(gè)條件，1、含有噁唑烷酮環(huán)的環(huán)氧樹脂固化后不僅具有較好的耐熱性，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熱分解溫度亦高于純環(huán)氧樹脂和其他的傳統(tǒng)環(huán)氧熱固性材料。2.具備出色的電氣絕緣性能，物理機(jī)械性能。3.噁唑烷酮結(jié)構(gòu)極性基團(tuán)的存在使得環(huán)氧樹脂與碳纖維的粘結(jié)強(qiáng)度增加。4.聚氨酯柔性鏈的存在，使得樹脂的柔韌性提高。固化體系設(shè)計(jì)包括：固化劑的液化改性；儲(chǔ)存穩(wěn)定性；吸水性；分散性。MHT150-PN預(yù)浸料樹脂是中高溫固化快速成型的阻燃環(huán)氧樹脂體系，具有高耐熱、環(huán)保阻燃和高韌性等特點(diǎn)，主要用于汽車件等快速固化預(yù)浸料領(lǐng)域，具有優(yōu)異的操作性及貼合性。

本發(fā)明涉及一種組合式的圓柱形零件分選操縱機(jī)構(gòu)，包括底板，所述底板與供料單元的水平方向成一定度角安置，底板前開設(shè)有缺口，供料單元可上下平移運(yùn)動(dòng)，待分選件由此傳遞到底板上，底板兩側(cè)有接口支座，其上方豎有立柱和橫梁，分選模塊固定在橫梁上，分選模塊上有導(dǎo)軌、氣缸支座和左右運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向板，安裝有基座單元的滑塊可在導(dǎo)軌上自由移動(dòng)，基座單元中安插有帶導(dǎo)向輪擋板，氣缸通過氣缸支座固定在分選模塊上，氣缸活塞桿通過氣動(dòng)浮頭與基座單元相連，氣缸動(dòng)作帶動(dòng)基座單元沿運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向板運(yùn)動(dòng)，待分選件隨基座單元運(yùn)動(dòng)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)擋板的上下移動(dòng)。該機(jī)構(gòu)可對(duì)圓柱形零件進(jìn)行分選操縱，其模塊化結(jié)構(gòu)便于組合，更容易滿足多種分選類別的擴(kuò)展要求。

成果描述：航空曲面有機(jī)玻璃透明件生產(chǎn)線是由成型模具、鉆孔模具、施力與控制系統(tǒng)、加熱與保溫系統(tǒng)、切邊與打磨等設(shè)備組成。所開發(fā)的生產(chǎn)線生產(chǎn)的產(chǎn)品具有多個(gè)尺寸，且質(zhì)量高、光學(xué)成色好。玻璃曲面成型系統(tǒng)具有自動(dòng)控制溫度和施力，滿足成型工藝的要求。所開發(fā)的成型模具和鉆孔模具加工效率高，產(chǎn)品具有較好的成形精度和位置精度。市場(chǎng)前景分析：本成果主要應(yīng)用在航空制造領(lǐng)域，應(yīng)用于飛機(jī)圓弧擋風(fēng)玻璃的制造維修。與同類成果相比的優(yōu)勢(shì)分析：國內(nèi)領(lǐng)先。

本發(fā)明公開了一種基于多傳感器集成測(cè)量的自由曲面類零件加工系統(tǒng)；曲面測(cè)量組件集成了非接觸式和接觸式兩種傳感器，曲面加工組件裝有銑削用銑刀，曲面測(cè)量組件與曲面加工組件通過直線導(dǎo)軌連接；點(diǎn)云處理組件用于對(duì)非接觸式傳感器獲得的點(diǎn)云數(shù)據(jù)進(jìn)行幾何處理，將當(dāng)前工作臺(tái)可直接執(zhí)行的加工 G 代碼提供給曲面加工組件進(jìn)行加工；曲面測(cè)量組件對(duì)工件進(jìn)行非接觸式測(cè)量，再對(duì)精加工得到的產(chǎn)品進(jìn)行接觸式測(cè)量；質(zhì)量檢測(cè)組件用于對(duì)接觸式傳感器獲得的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行誤差比較，獲得產(chǎn)品質(zhì)量結(jié)果。本系統(tǒng)集成了非接觸式和接觸式兩種傳感器，在同一機(jī)床上實(shí)現(xiàn)“測(cè)量-加工-檢測(cè)”一體化，整個(gè)過程無需人工干預(yù)，提高了加工效率和自動(dòng)化程度。