超声加工技术的应用及发展趋势

摘要：主要围绕工业应用需求角度介绍超声加工技术的发展概况、研究现状及未来发展趋势等。超声加工技术是一种面向难加工材料（硬脆材料、复合材料、难加工金属材料等）的特种加工技术，在航空航天、汽车、半导体、3C和医疗等领域存在着广阔的应用前景。超声加工技术可通过超声振动能量实现难加工材料的精密去除。近年来，在国内外众多高校、研究院所和企业的共同努力下，超声加工技术得到了快速发展，实现了在多类难加工材料精密加工场景的大量典型应用。超声加工技术作为先进制造技术中特种加工技术的代表，将为制造业水平的提升提供重要支撑。

机械 2024年07月19日 1 点赞 0 评论 237 浏览

金属3D打印数字化制造研究进展

摘要：数字化制造将传统的制造过程转化为数字模型，实现对整个制造流程的智能控制，进而快速生产出满足要求的产品。金属3D打印是一个具有多物理场强耦合作用、过程强时变扰动、内禀关系非线性以及多变量与多目标等特点的复杂物理过程，实现金属3D打印全流程的数字化控制，有望解决当前3D打印零件质量一致性和性能稳定性低的瓶颈问题，推动高质量3D打印技术的发展。本文首先分析了金属3D打印的技术特征和数字化制造的基本内涵，随后从3D打印过程数据在线监测、数字化仿真、物理与信息系统交互3个方面综述了金属3D打印数字化制造的研究进展，最后讨论了数字化制造在金属3D打印领域的未来研究重点，展望了发展前景。

机械 2024年10月17日 1 点赞 0 评论 224 浏览

多自由度机械臂关节运动控制研究

摘要：机械臂结构具有高度非线性和强耦合等特点，高精度运动控制一直是国内外学者关注的热点问题。以AR4机械臂为研究对象，对机械臂控制影响较大的正、逆运动学进行系统的分析，确定机械臂相应结构参数，利用D-H法求解机械臂正、逆运动学数值计算模型。针对机械臂在空间运动中关节卡顿产生的抖动现象，采用三次样条插值算法进行优化。在笛卡儿空间规划中采用直线插补法减少末端执行器运动距离，通过Matlab仿真得出具体规划点，满足设计要求。最后，利用SolidWorks建立机械臂的三维模型并生成统一机器人描述格式（Unified Robot Description Format，URDF）模型，使用MoveIt进行实际机械臂在关节空间和笛卡儿空间的轨迹规划，通过RViz展示运动过程。试验结果表明，加入三次样条插值算法后，机械臂关节电动机能够保持稳定的运转，相对于无三次样条插值算法，关节轨迹曲率分别降低了15.4%、35.6%、21.3%、26.8%、18.98%和45. 7%，有效解决了关节运动过程中的抖振问题，实现了机械臂平稳运动。

机械 2026年03月10日 1 点赞 0 评论 31 浏览

电子束粉末床熔融增材制造装备发展综述

摘要：电子束粉末床熔融（EB-PBF）增材制造技术具备成形效率高、成形零件应力低等优势，适用于高温合金、高熔点金属的成形，在航空航天、生物医疗等领域具有广阔的应用前景。对电子束粉末床熔融装备的研究情况进行了概述，回顾了EB-PBF 装备的发展历程，汇总分析了国内外主要厂商的装备特点及研发进展，综述了抗吹粉、多材料、多束流复合3 个方面装备的关键改进与创新方法。在此基础上，着重介绍了离子中和、机械装置屏蔽、近红外预热等新型成形舱改进方案，及其对工艺过程稳定性的提升效果；介绍了新型铺送粉装置改进方案对多材料成形的潜力，即该方案可有效满足多材料成形、成形效率提高等需求；此外提出并实现了多电子枪同幅加热成形、电子束-激光复合成形等突破传统单电子枪加工思路的新型成形技术。最后，总结了该方向的研究进展并对其发展前景和主要发展方向进行了展望。

机械 2024年07月19日 1 点赞 0 评论 363 浏览

压力敏感涂料技术在涡轮叶片和平面叶栅中的应用进展

摘要：由于传统压力测量技术难以实现涡轮叶片表面压力分布的连续监测，因此，开发新型测量技术变得尤为迫切。压力敏感涂料作为一种非接触式的光学表面压力测量技术，其以低成本、高空间分辨率、全域测量能力以及对气动流场影响小的显著优点，已经成为压力测量领域的一个研究热点。本文从实验装置设计、测量结果分析等多个维度，详细介绍了压力敏感涂料技术在涡轮叶片和平面叶栅压力测量中的应用现状，深入讨论了实验设备参数选择、测量布局优化等关键问题。同时，结合国内外的研究与应用案例，探讨了压力敏感涂料技术在叶片表面压力测量领域所遇到的挑战和发展前景。

机械 2025年02月07日 1 点赞 0 评论 271 浏览

国内外直线导轨用材优选及产品对比分析研究

摘要：直线导轨是数控机床中承担扭矩及高负载的关键零部件，对机床的精度保持性和功能可靠性起着至关重要的作用。目前国内缺乏系统的选材用材评价体系，且对国内外产品对比研究较少，导致缺乏有效的对标参考和借鉴依据。本工作首先对直线导轨用材优选进行深入阐述，并选取了国内外具有代表性的直线导轨产品为研究对象，从材料学角度出发，对产品的材料成分、显微组织、淬硬层深度、非金属夹杂、碳化物不均匀性及残余应力等进行了细致分析与对比研究，旨在找出性能差异，并从摩擦学角度出发探讨了滑动摩擦磨损机理，揭示耐磨性与组织本构关系。基于对比分析得到的数据差异，对直线导轨质量调控提出了优化策略，为国产直线导轨性能的提升提供支撑。

机械 2026年02月09日 1 点赞 0 评论 44 浏览

基于视觉传感的焊接机器人焊缝识别跟踪技术研究现状

摘要：焊缝识别跟踪技术是未来焊接机器人的一个重要发展方向，对于焊接机器人的自动化、智能化焊接具有重要推动作用。从机器人传感技术、焊缝识别及焊缝特征提取技术、机器人跟踪控制技术等方面，对相关技术特征、国内外发展现状及未来发展方向作了较为系统的阐述。其中，焊缝的实时识别及焊缝特征提取技术是焊缝识别跟踪控制系统的核心，而噪声处理也是焊缝识别与特征提取的关键；基于激光视觉的主动传感、优质的焊缝特征提取算法、图像去噪技术以及稳定的跟踪控制系统，是焊缝识别跟踪系统稳定可靠工作的重要保证；可进行多类型焊缝识别、自适应性好、抗干扰能力强是推动相关技术大范围推广普及的重要基础；多焊缝识别技术、多层次特征提取智能学习算法等是焊缝识别跟踪技术的未来发展方向之一。

机械 2024年07月29日 1 点赞 0 评论 307 浏览

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 1 点赞 0 评论 60 浏览

金属3D打印技术正在成为模具制造智能化的关键技术

摘要：金属3D打印是最具代表性的增材制造技术，其工程应用有助于提高复杂精密模具的数字化、智能化设计制造水平。由于与模具制造业有着共同的产业特征，所以金属3D打印技术正在成为模具高效、高精度制造的新关键技术。我国的模具行业正在以推动3D打印制模技术创新发展为契机，提升模具产业基础高级化和产业链现代化，推动模具产业由大转强。

机械 2024年07月29日 1 点赞 0 评论 183 浏览

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 1 点赞 0 评论 30 浏览