激光增材制造过程监控技术研究进展及挑战

摘要：激光增材制造作为一种先进的制造技术，在诸多领域展现出巨大应用潜力。然而，制造过程中的不确定性和复杂性对零件质量和生产效率构成挑战，激光增材制造过程监控技术便显得尤为重要。该文总结了激光增材制造过程监控技术的研究进展，详细阐述了温度监控与缺陷监控技术在制造过程中的应用，通过实际应用案例阐明了这些监控技术在提升零件质量和生产效率方面的显著作用。同时，该文分析了当前监控技术在激光增材制造过程监控中所面临的诸多挑战，并对未来发展趋势进行了展望，强调机器学习将是未来的主要发展方向。

机械 2026年08月28日 1 点赞 0 评论 131 浏览

基于智能制造的焊接材料新特征

摘要：制造业是国民经济的主要支柱，是工业提质增效转型升级的主力军。当前世界制造业正在向智能制造转变，各工业强国纷纷投入新工业革命的竞争当中，美国提出了“ 美国先进制造业国家战略计划” ，德国提出了“ 工业4.0计划” ，日本提出了“ 智能制造系统” ，国内在实施制造强国战略方面也提出了促进制造业创新发展，明确智能制造的主攻方向，助推智能制造一体化向高端化迈进的长远规划。焊接技术是制造业不可或缺的重要手段，智能焊接技术更是智能制造的重要主攻方向，已成为促进产业优化与提升“ 智造” 水平的关键因素。基于智能制造大背景下，不断涌现出新型的智能焊接技术，但其发展始终需要以焊接材料作为支撑，尤其是在智能制造背景下，焊接材料的研制面临着新的需求和挑战，只有不断提升焊接材料品质，赋予焊接材料新的特征，才能实现智能制造下优质高效焊接技术的不断发展和应用。面向全球智能制造发展浪潮，本文讨论了智能制造背景下焊接自动化与智能化的发展现状，梳理了焊接场景与焊接材料的匹配关系，归纳了新一代焊接材料应具备的特质，提出了焊材质量评价的新要素，总结了新时代浪潮下焊材制造技术所面临的新挑战，并对未来焊接材料的发展提出展望。

机械 2024年05月23日 1 点赞 0 评论 270 浏览

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 1 点赞 0 评论 380 浏览

机械结构概率疲劳研究：现状及展望

摘要：疲劳是循环载荷作用下机械结构最常见的失效模式之一。受源自材料、载荷、尺寸等方面的多源不确定性因素影响，疲劳损伤演化往往呈现不容忽视的分散特征。尤其，当计算对输入的细微变化极其敏感时，参数在合理范围波动所导致的疲劳寿命差异可达千倍。此时，传统确定性模型耦合安全/分散系数的设计准则不再适用，亟待发展可有效量化描述疲劳行为分散性的概率模型，以面向现代结构工程领域基于可靠性的最优化设计发展趋势，满足设计冗余度检测以及检修周期、维护间隔及除役条件确定等需求。为促进概率疲劳研究发展、凸显其在疲劳可靠性设计中的重要性，概述了概率疲劳研究背景、疲劳分散性来源、疲劳行为分散特征、疲劳可靠性等基本要素及该方向研究前沿，最后结合全文内容作出总结。

机械 2026年03月26日 1 点赞 0 评论 316 浏览

智能辊压成形装备（系统）及其应用案例分析

摘要： 辊压成形是一种通过顺序排布的成形模具渐近横向弯曲金属带材和板材的塑性加工工艺。由于其低成本、高效率、柔性化的特点，已成为中国新能源、航空航天、轨道交通等多个领域实现轻量化、节能、减排和安全性提升的重要技术之一。但是，该工艺的工序复杂性和离散性、材料厚向性能的不均匀性、设备信息化和柔性化自动化的低水平等问题，导致了它类似于“黑匣子”，使得产品质量难以预测，调试生产高度依赖人工经验，可成形截面受限，成品率不稳定。为此，本文提出了一种数据驱动的智能辊压成形装备（系统），并介绍了该装备（系统）的技术架构和特点。通过搭建基于人工智能的数据架构，该系统将传统辊压成形中的离散数据进行采集、筛选、集成、储存和分析。同时融合数字孪生、人工智能、轮廓检测技术和多智能体协同控制等来构建可以替代人工经验的自纠偏的生产模式。针对新能源汽车行业，本文给出了利用该系统解决的一个辊压成形的动力电池包结构件的回弹控制案例，并对该系统的发展给出了建议和展望。

机械 2024年10月12日 1 点赞 0 评论 426 浏览

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 1 点赞 0 评论 301 浏览

DLC薄膜固体超滑机理及影响因素研究进展

摘要：类金刚石碳基（Diamond-like carbon，DLC）薄膜可在干燥固体接触工况下表现出0.001 量级的极低摩擦因数（固体超滑），为解决真空、高应力及宽温域等极端工况下的摩擦学问题提供新的技术路线，近年来引起学界的广泛关注。然而，DLC的制备工艺路线及成分结构复杂多样，并且其自润滑特性同时受内在成分结构和外部工况条件的显著影响，为其工程服役性能带来较大不确定性。鉴于此，归纳了DLC 目前的结构体系、沉积工艺原理发展概况，介绍了DLC 面向固体超滑的结构调控研究进展；回顾了超滑现象的发现及DLC 超滑研究历程，并根据超滑界面材料、润滑机理汇总介绍了其最新研究进展；讨论了薄膜成分及成键结构、环境氛围、接触应力及环境温度等因素对DLC 固体超滑行为的影响规律和微观机制；从机械特性、界面元素成分及成键结构演化角度总结分析了DLC 固体超滑的机理，指明了转移膜的形成及其界面悬键钝化、类石墨结构演化对DLC 实现鲁棒性超滑的关键作用；最后对DLC 摩擦学领域科学及工程问题、未来研究方向进行了展望。研究可为新一代面向极端工况的固体润滑涂层设计提供理论支持。

机械 2026年07月08日 1 点赞 0 评论 229 浏览

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 1 点赞 0 评论 127 浏览

基于数字孪生的热处理智能化技术研究进展

摘要： 为减少热处理智能化技术数据孤岛的状态，数字孪生的运用被广泛关注。数字孪生技术是智能化制造领域的先进智能技术，也是解决数据孤岛的重要方法之一。本文介绍了数字孪生技术与基于数字孪生的热处理研究现状。以车间数字孪生框架为基础，从物理车间、虚拟车间、车间服务系统、孪生数据4 个方面介绍数字孪生的研究现状，分析了各部分中存在的主要问题。针对基于数字孪生为基础的热处理技术，结合传统热处理技术与特殊热处理的智能化研究进展，分析数字孪生技术在热处理中的应用与进展。

机械 2024年10月14日 1 点赞 0 评论 624 浏览

空化水喷丸表面改性技术研究进展综述

摘要：空化水喷丸是一种利用空化现象产生的巨大能量冲击材料表面，对零件进行强化的表面改性技术。因其对诸多金属材料都具有强化作用，而被广泛应用于改善零件的表面状态，形成残余压应力层，延长零件的疲劳寿命。主要从基本原理、试验设备和研究现状3个方面对水射流空化喷丸（WJCP）、超声空化喷丸（UCP）和激光空化喷丸（LCP）进行了介绍，并从理论和试验等方面总结了不同类型金属材料进行空化水喷丸后其残余压应力、粗糙度和疲劳寿命等方面的变化情况。在上述研究内容的基础上，结合空化水喷丸技术的优势，对空化水喷丸今后的发展方向和应用前景进行了展望。研究表明，空化水喷丸技术作为一种新型的表面强化技术，具有独特的优势和广阔的发展前景。

机械 2024年12月03日 1 点赞 0 评论 532 浏览