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大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室开放课题申请指南

大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室为国内外优秀研究人员提供良好的实验条件。实验室开放课题基金用于资助围绕实验室研究方向、创新性强、具有良好应用前景的基础研究或应用基础研究课题,研究范围主要包括:精密/超精密加工理论与技术、特种加工及复合加工理论与技术、精密测量与加工过程数字化控制、微系统与微制造四个方向。结合本实验室近年来的科研工作需求与发展,拟定下列课题为2015-2016年度优先资助开放课题(申请指南)。每个开放课题经费的额度为6~10万元,其中75%经费拨付申请人所在单位,用于课题的研究;25%经费留在本重点实验室,用于申请人利用实验室条件开展课题相关研究所需经费。课题研究周期以二年为限。

精密与特种加工教育部重点实验室热忱欢迎国内外从事相关领域研究的科技工作者来实验室进行客座或合作研究,本实验室随时受理开放课题的申请。2015-2016年度开放课题如下,申请截止日期为20150215日。

【课题1 高性能零件复杂型腔表面磨料流精密抛光技术研究

挤压磨料流抛光是一种应用广泛的经济、高效的内腔表面抛光工艺,但是如何将该方法应用于高几何精度要求的航空叶轮或叶片、微晶玻璃异形孔、钛合金微小(异形)孔等高性能零件的精密抛光加工,尚存在诸如“过抛”或“欠抛”等亟待解决的难题,需要从理论上揭示“过抛”或“欠抛”成因,提出消减策略。为此,本课题拟通过建立挤压磨料流抛光流场模型,应用CFD仿真分析不同磨料流介质性质、模具型腔以及工艺参数对固液两相流的表面加工流速、剪切率和剪切应力分布的影响,并针对某典型零件进行挤压磨料流抛光加工验证,为高几何精度复杂内腔表面的精密和超精密抛光加工提供理论方法和技术途径。

【课题2 航空复合材料薄壁零件的应变光栅光纤测试方法研究

如何检测诸如航空大型薄壁复合材料构件因制造和加工等引起的应变和应力,对于揭示材料制造和加工过程的形变规律,提出消减零件内应力策略,具有重要的学术意义和工程应用价值。本课题拟开展基于光栅光纤传感器的航空复合材料构件制造和加工应变测试方法的研究,研究基于光栅光纤测量的测点位置优化选择和铺装方式等测试方法、检测点布局对测量精度的影响规律,分析应力与应变的变化关系,并与航空复合材料应变模型理论分析结果做比较,为航空关键零件应力应变的检测提供技术途径。

【课题3 高精度小孔精密加工质量主动控制方法的研究

实现内腔(孔)加工表面粗糙度和精度等的在线检测和主动控制,对于提升航空航天领域高性能零件和精密模具等产品的小孔、异形孔及细管内腔表面加工质量具有重要的工程应用价值和学术意义。本项目拟围绕小孔光整过程中材料去除率和表面粗糙度演变机制和规律问题,应用声发射原理研究工艺条件和参数与小孔加工表面质量参数的映射关系,探索加工表面粗糙度变化状态的在线监方法,为高性能零件小孔、异形孔及细管内壁去毛刺与精准光整加工提供新的工艺方法。

【课题4】采用室温离子液体的全新绿色化学机械抛光体系构建

蓝宝石基片作为多光谱窗口、面板材料等在军/民用领域应用广泛。由于蓝宝石的硬度高、脆性大、化学性质稳定,这使得采用传统的水基研磨液/抛光液的化学机械抛光方法加工蓝宝石基片,始终存在加工效率低、加工精度不易保证、环境污染严重等问题,且难以保证获得高质的表面。本项目面向现代国防工业等对蓝宝石基片超精密加工技术的需求,发展全新类型的化学机械抛光体系和方法,拟采用价廉、环保、化学性质特异的深度共熔室温离子液体作为基础液,探索此新型化学机械抛光体系的工艺实现方法和加工机理,为蓝宝石基片的高效精密抛光加工提供理论和技术支持。

【课题5RB-SiC材料超声辅助磨削加工损伤与材料去除机理

反应烧结碳化硅(RB-SiC)是一种高致密性的陶瓷材料,是下一代用于制备空间光学反射镜的最重要的材料之一。RB-SiC硬度高,加工难度大。本项目面向空间光学系统对RB-SiC光学镜体高效加工的技术需求,开展RB-SiC材料超声辅助磨削工艺试验,探索磨削加工表面形貌和亚表面损伤的检测评价方法。通过理论和实验研究,分析采用金刚石工具超声辅助磨削加工RB-SiC时,在磨粒的划擦和超声振动作用下磨粒和工件作用区域的应力分布规律,结合材料的组成特征和力学特性,分析材料的变形规律、微裂纹的形成和扩展规律,研究材料去除和加工表面形成机理,为RB-SiC光学镜体高效精密超声辅助磨削技术和工艺研究提供理论指导。

【课题6高精度谐波齿轮传动误差传递机理及动态精度测试研究

    谐波齿轮传动在精密伺服机构中的应用日益增多,精密伺服系统对谐波齿轮传动精度提出更高要求。本项目拟从谐波齿轮传动原理出发,分析各误差源对传动误差的影响规律,揭示谐波齿轮传动误差传递机理,针对具有杯形或环形柔轮的谐波齿轮传动,建立统一的反映各种误差因素的误差计算公式。开发高精度谐波齿轮传动动态精度测试系统,开展渐开线齿形、双圆弧齿形、新型三角齿形谐波齿轮传动动态精度测试研究,为高精度谐波齿轮传动误差研究和提高传动质量提供理论和实验依据。

【课题7间齿珩齿机理及关键技术研究

珩齿作为一种硬齿面齿轮精加工工艺,具有提高齿轮加工精度,降低齿轮噪声的作用。目前国外正在大力推广采用“滚齿-热处理-强力珩齿”这一加工新工艺。本项目针对外啮合珩齿产生中凹齿形和珩轮精度保持时间短的两个问题,采用间齿啮合原理进行珩齿加工避免形成中凹齿形。同时根据被加工齿轮的设计齿形,结合在齿面不同位置由于珩磨轮摩擦去除材料多少的不同,对珩磨轮进行修形,实现被加工齿轮的精确成形。

【课题8基于一维图像传感的多角度交汇大空间坐标动态测量网络研究

基于一维图像传感的空间角度精密测量通过对现有平面成像器件二维测角功能进行分解与重构,充分发掘了透视投影模型的角度测量本质,创新提出一种基于一维图像信息的角度精密测量概念,可大幅提高现有器件的角度分辨率及数据采集、处理速度,具有重要的学术意义和工程应用价值。本课题拟针对这一角度测量新模式研究基于一维数字图像传感的新型大空间坐标动态测量网络,并重点解决传感器柱面成像系统畸变建模、校正及系统组网定位等核心问题,为航空航天自动化装配加工过程中的高精度动态跟踪定位问题提供新的测量手段和技术途径。

【课题9砂轮复杂表面形貌的线扫描彩色共焦测量方法研究

如何精确测量砂轮表面形貌特征,不仅可以提高人们对砂轮磨削机理的认识,更是数字化磨削中设计-加工-测量一体化闭环制造的重要组成部分,对磨削过程的建模、仿真、预测、优化产生重要意义,具有极高的工程应用价值。本课题拟开展基于线扫描彩色共焦原理的砂轮表面形貌测量方法研究,设计光谱分布均匀、范围宽的光学透镜组,研究线型光光谱特征提取方法,研究线型光对砂轮表面的扫描策略,分析砂轮表面材料特性、几何量信息与光谱特征的对应关系,为精确获取砂轮表面三维形貌特征提供有效方法。

人: 程晓萍

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