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机器人型钢等离子/激光切割生产线设计及关键技术分析

机器人型钢等离子/激光切割生产线设计及关键技术分析

摘要：【目的】针对传统型钢切割工艺效率低下、精度不足等问题，文中设计了一种机器人型钢自动切割生产线，并对其关键技术进行了深入研究。【方法】该生产线采用等离子切割工艺，兼具激光切割功能，能够实现型钢的快速切断、开孔划线、端部坡口切割等多种加工任务，并具备自动喷印划线功能。生产线通过多个功能单元的协同作业，实现了从上料、输送、夹持、切割到出料的全流程自动化。系统设计中引入了激光检测装置，能够对原材料的变形进行三维检测，并自动修正切割轨迹，确保加工精度。此外，通过三维型材套料软件和机器人参数标定与补偿技术，进一步优化了切割路径和机器人运动精度。【结果】试验结果表明，该生产线在切割效率和精度方面均满足技术要求，能够高效完成多种规格型钢的切割任务，具有良好的运动平稳性和广泛的型材兼容性。【结论】该研究为海洋工程、钢结构建筑等领域型钢加工的智能化提供了技术支持，具有重要的现实意义。
机械 2026年08月28日
固结与游离磨粒协同作用硬脆材料磨抛加工机理

固结与游离磨粒协同作用硬脆材料磨抛加工机理

摘要:为了揭示硬脆材料弹性磨抛加工过程中固结与游离磨粒协同作用下的材料去除机理,设计了一种硅胶基体金刚石砂纸磨抛工具,通过配备不同浓度金刚石抛光浆料进行磨抛加工。研究了弹性工具工件间的接触应力场、速度场分布以及磨粒工件间的接触力学,建立了硬脆材料弹性磨抛加工过程中的材料去除模型。以SiC工件为加工对象,以磨抛压力、磨具转速、磨料浓度等工艺参数为影响因素完成单点磨抛加工验证实验,对磨抛加工表面材料去除轮廓进行表征。实验结果表明,建立的材料去除模型与实际材料去除深度的误差范围为4.68%~8.22%,材料去除深度与磨抛压力、磨具转速和磨料浓度成正相关,所建模型能够较好地预测弹性磨抛加工材料去除行为。
机械 2026年02月10日
高端数控机床正向设计方法发展研究及建议

高端数控机床正向设计方法发展研究及建议

摘要：文章阐述了高端数控机床正向设计理论、方法和技术体系对实现我国面向重点领域用户需求的高端数控机床自主研发、维护国家关键核心技术自主可控的重要战略意义；提出了贯穿于设计、加工、装配过程，面向机床末端空间位姿误差/相对动柔度特性约束的整机静动刚度、几何精度、热平衡、装配工艺过程精度等正向设计方法和关键科学问题；论述了国际领先研究机构在机床正向设计领域的研究进展，提出了发展和提升我国高端数控机床正向设计技术水平的政策建议。
机械 2026年02月04日
仿生微纳结构减阻表面及其制造技术研究综述

仿生微纳结构减阻表面及其制造技术研究综述

摘要：减阻表面在航空、航天、航海等众多领域因发挥着减少能耗的重要作用而受到越来越多的关注，如何实现高效减阻具有重要意义。自然界中的动植物经过上亿年的自然选择形成了许多具有低阻特性的表皮结构，模仿鲨鱼等低阻生物制备的仿生微纳结构表面为高效减阻提供了新思路。本综述系统总结了仿生微纳结构减阻表面的研究进展，梳理了鲨鱼和其他鱼类启发的减阻表面的形貌特征及减阻机制，阐述了高能束流加工技术、表面刻蚀加工技术、超精密机械加工技术、3D打印技术、生物复制成形技术等减阻表面的制造技术，并简述了现有仿生减阻表面在航天、体育赛事、管道输送等方面的实际应用情况。最后，基于研究进展、制造技术和实际应用的分析，总结了仿生微纳结构减阻表面的突出优势，并凝练了仿生微纳结构减阻表面制造技术所面临的现状和挑战。
机械 2026年03月19日
超声珩磨光整加工技术研究综述

超声珩磨光整加工技术研究综述

摘要：超声珩磨具有加工效率高、表面质量优、适用材料广等优点，广泛应用于高精度、低损伤复杂孔类结构零部件的精密加工。在国防装备制造领域，发动机关键零部件对表面完整性与服役性能的要求严格，超声珩磨技术逐步发展为超声珩磨光整加工技术。针对薄壁缸套、阀体、齿轮等零部件精加工存在的问题，首先概述了超声珩磨光整加工技术的原理与发展历程；接着，详细分析了超声珩磨磨粒冲击作用、空化作用、声流作用协同下的多角度材料加工去除机理；然后，总结了该技术的实验工艺参数组合优化研究、工件的表面质量评价指标与超声珩磨光整加工表面网纹织构一体化优势；最后，针对超声珩磨光整加工技术领域的未来研究方向作出思考与展望。
机械 2026年01月30日
人本智造：人体行为识别关键技术分析与展望

人本智造：人体行为识别关键技术分析与展望

摘要：随着新一代信息技术与制造技术的持续深度融合，以人为中心的智能制造范式正在重塑传统工业生产模式，人体行为识别技术作为实现人本智造的关键使能技术，主要研究人体行为语义的智能识别与理解，展现出广阔应用前景。对工业场景中人体行为识别技术的发展现状、关键挑战与应用前景进行系统探讨，有助于推动人本智造的理论发展与创新实践。首先，以人体行为识别技术的发展脉络为基础，深入分析人体感知、行为建模和行为识别等核心技术的演进过程，为人体行为识别技术的工业化应用奠定技术基础；其次，针对工业场景的特殊需求，重点讨论多模态鲁棒感知系统、多尺度行为理解框架、融合意图理解的人机协同及工业场景的优化部署等关键技术的研究现状；在此基础上，对工业场景人体行为数据集进行系统化分析和质量评估，并重点阐述人体行为识别技术在生产安全管控、生产调度优化、工艺改进和行为改善等典型应用场景的实践进展；最后，结合空间智能、生理认知融合、多模态大语言模型等新兴技术，展望工业人体行为识别技术的未来发展方向。
机械 2026年03月16日
板线材弹簧卡箍自动化成形工艺设计

板线材弹簧卡箍自动化成形工艺设计

摘要: 针对板线材弹簧卡箍生产过程中自动化水平低、模具结构复杂等问题, 研究了弹簧卡箍的零件特点及成形工艺。设计了弹簧卡箍的冲裁排样和折弯排样工艺, 分析了弹簧卡箍成形的工艺特点和成形设备, 并采用自动间歇送料保证了送料精度,通过级进模冲裁和数控折弯工艺实现了产品的连续自动生产, 结合冲裁切断与多阶段折弯的复合成形工艺确保了折弯精度。在此基础上, 设计了包含冲裁机构和折弯机构的复合成形模具结构。生产试验结果表明, 该弹簧卡箍复合成形工艺不仅提高了生产效率, 还降低了生产成本, 在先进性、可行性和实用性方面具有显著优势, 为该技术的应用推广奠定了坚实的实践基础。
机械 2026年01月26日
面向人本智造的人机协作：发展演变、融合应用与未来展望

面向人本智造的人机协作：发展演变、融合应用与未来展望

摘要：欧盟工业5.0 赋予了智能制造新的时代内涵——以人为本，促进了人本智造(以人为本的智能制造)的快速发展。作为人本智造的核心范式之一，人机协作已成为近年来工业制造领域的研究热点。因此，对人机协作的过去和未来进行全面分析：梳理人机关系发展与演变，探讨人机协作模式的迭代与融合，归纳人机协作在多个领域的典型应用，展望人机协作未来发展愿景与技术突破方向。从工业化发展历程与人机共情程度的耦合关联中，阐述人机关系的发展与演变过程。基于人机关系及其协作特点，对制造系统人机协作模式的迭代与融合进行分析与总结。归纳人机交互、人机协同和人机共生三种人机协作典型模式在产品装配、机器人控制、自主驾驶等领域的应用，讨论不同人机协作模式在实际应用中存在的不足与挑战。展望人机协作未来愿景与发展方向，探讨未来人机协作时代需要突破的新技术、新理论，以期促进制造系统人机协作迈向人本智造新的层级。
机械 2026年03月12日
面向工业5.0 的人机协作增材制造

面向工业5.0 的人机协作增材制造

摘要：工业5.0 是一种以价值驱动的新兴制造模式，其中人本智造是核心理念之一。然而，目前人本智造研究主要聚焦于系统层级，针对增材制造等特定工艺应用的研究仍然较少，因此亟需明晰相关科学问题与关键挑战。基于人-信息-物理系统的理论体系，提出了面向工业5.0 的人机协作增材制造参考框架，建立产品-经济-生态三层次模型,并结合增材制造技术的内在特点和功能演进阐释了人机协作增材制造的基本概念。围绕产品开发流程，讨论了关键使能技术，包括万物互联、人工智能、数字孪生、扩展现实、智能材料等。最后，探讨了人机协作增材制造在产品层、经济层、生态层中的典型应用，包括个性化产品设计、交互式制造、面向工艺链的人机协作、众创式设计、分布式制造和节能减排等。该框架旨在研究人机协作增材制造，通过发展人-信息-物理系统理论，首次系统地阐述了其核心概念、关键技术和典型场景，以推动增材制造向人机协作的工业5.0 范式转变，更好地满足用户个性化需求。
机械 2024年12月02日
激光清洗技术专利的研究进展及热点分析

激光清洗技术专利的研究进展及热点分析

摘要：近年来，伴随绿色低碳发展的全球共识，环保高效的激光清洗技术得到广泛关注。为了解全球激光清洗技术的研究现状与趋势，基于专利数据关联与聚类分析，从技术申请趋势、国家/ 地区分布、研发机构及产业链布局、研究热点等角度全面揭示全球激光清洗技术的研究进展。研究发现，美国、日本、德国是重要的技术来源国，中国虽起步较晚但已经迎头赶上，并处于全球领先地位；韩国、俄罗斯、澳大利亚等属于中国激光清洗专利布局的空白市场；光源侧及装备侧激光企业均十分注重在激光清洗技术领域的专利布局；研究热点集中于激光除锈设备及方法、便携式激光清洗装置、激光清洗过程工艺、集成式激光清洗装置等几个方面。
机械 2026年07月26日