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 249 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 73 浏览

无轴承永磁薄片电动机关键技术研究及发展综述

摘要：无轴承永磁薄片电动机除了具有传统无轴承永磁电动机无摩擦磨损、高速、高精度和寿命长等优点外，还具有体积小，密封性好和功率因数高等优点，在半导体制造、医疗和化学工业等对洁净度要求极高的领域具有重要应用价值。阐述了无轴承永磁薄片电动机的基本运行原理，归纳总结了无轴承永磁薄片电动机的结构参数优化设计、控制策略和无传感器自检测技术3项关键技术的研究进展，展望了无轴承永磁薄片电动机结构参数设计、全速域解耦和无传感器技术等未来的发展趋势。

机械 2026年03月27日 1 点赞 0 评论 70 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 395 浏览

高速滚动轴承打滑动力学理论和试验研究进展

摘要：打滑及其引发的打滑损伤是高速滚动轴承长期存在的问题，系统梳理了滚动轴承打滑动力学理论模型和打滑测试方法的研究进展，归纳了圆柱滚子轴承和角接触球轴承打滑特性的影响因素，总结了关键参数对轴承打滑特性的影响机理，并阐述了轴承打滑的部分预防措施，提出了高速滚动轴承打滑特性需要进一步完善和深入的研究方向为建立适用的轴承打滑简化预测方法，采用热弹流润滑模型计算牵引系数，考虑轴承腔内的润滑油分布和轴承温度场建立热流固耦合动力学模型，开发适用于主机设备的轴承打滑率实时监测装置。

机械 2026年03月27日 1 点赞 0 评论 66 浏览

基于改进扩展随机树算法的焊缝巡检机器人路径规划

摘要：【目的】旨在研究机器人焊缝巡检自动化路径规划方法及优化机理。【方法】通过理论分析与模拟试验相结合的方法，以RRT*算法为基础，探究基于目标导向的人工势场平滑对RRT*路径规划平滑性和收敛效率的路径规划优化性能的影响，并通过机理推导、模拟试验和方法对比等方法，引入概率值和人工势场优化随机树的扩张方向，根据机器人运动学模型对路径进行修正，通过垂距限值法对路径进行去冗余点处理，最后通过5 次B 样条法对路径进行平滑处理。【结果】结果表明，与目标导向RRT，RRT*及APF-RRT*相比，SPFG-RRT*算法能够使路径满足机器人转向约束及曲率约束，具有更短的路径长度、更高的路径规划效率和更少的拐点，快速扩展随机树算法得到了优化提升。【结论】因此，SPFG-RRT*算法提升了路径规划速度和准确性，能够满足焊缝巡检机器人路径规划需求。

机械 2026年04月30日 1 点赞 0 评论 44 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 287 浏览

基于机器视觉的钢球直径尺寸测量技术

摘要：针对目前国内轴承钢球直径数字化分选工作效率低、精度差的难题，提出了一种基于机器视觉的钢球直径测量方法。通过双远心镜头系统获取钢球灰度轮廓，对钢球灰度轮廓进行极坐标转换以获取特征点的灰度值，基于多项式拟合灰度曲线并求取亚像素边缘点的位置；对钢球直径进行参数化处理，得到数字化的钢球直径值并提出一种去钢球表面垃圾的优化算法以消除垃圾对测量结果的影响；对视觉系统进行标定，消除镜头畸变产生的测量误差；实际测量结果表明，该算法的重复测量精度小于0.5μm，适用于大批量的在线测量，满足工业自动化测量的需求。

机械 2026年03月27日 1 点赞 0 评论 88 浏览

大兆瓦风电机组偏航轴承力学及疲劳性能分析

摘要：受模型的复杂性和计算规模限制，针对大兆瓦风电机组偏航轴承的性能分析大多采用了简化模型。为此，详述了极限工况、疲劳工况下的数据处理方法，使用有限元软件搭建偏航轴承全实体化模型进行轴承静强度分析和套圈疲劳分析，该模型综合考虑了螺栓预紧力的影响，对偏航轴承的内外圈偏移量、密封性能，弹簧等效下的钢球载荷、接触角、截断角以及套圈拉压Von Mises应力和螺栓载荷等进行了全面分析。提出了一种基于雨流法将LDD转化为马尔科夫矩阵的方法，用于计算偏航轴承各部件的疲劳累计损伤。

机械 2026年03月27日 1 点赞 0 评论 63 浏览

超塑成形压机热系统关键技术

摘要：超塑成形压机广泛用于航空航天制造领域, 伴随航空技术高速发展, 对超塑成形结构件和工艺也提出了更高的要求。传统超塑成形压机存在平台热位移无补偿、炉温匀性差、气液耦合手动控制精度低和换模效率低等问题。针对上述问题, 采用线性膨胀方法补偿平台热位移; 采用新型保温炉门结构与独立控制的分区加热方式, 提升炉温均匀性; 采用气液耦合自动控制方式, 提高超塑成形的效率和精度; 设计适用高温下自动换模装置, 实现高温模具的自动更换。研究结果表明: 所提出的分区独立加热控制策略, 使炉温均匀性≤±5 ℃, 有效提升了超塑成形过程的稳定性和成形质量; 所提出的气液耦合自动控制方式, 使液压力跟随误差≤±20 kN。

机械 2026年04月30日 1 点赞 0 评论 38 浏览