肖晓兰
- 作品数：12 被引量：37H指数：4
- 供职机构：广东工业大学机电工程学院更多>>
- 发文基金：广东省自然科学基金国家自然科学基金广东省科技计划工业攻关项目更多>>
- 相关领域：机械工程金属学及工艺自动化与计算机技术一般工业技术更多>>
- 基于FDM 3D打印机机械结构和控制系统设计的研究
- 2024年
- 研究FDM技术支持下的3D打印机设计策略。使用步进控制精度在0.002 mm的丝杠滑块和步进电机的核心坐标控制系统,分别使用1组丝杠控制X轴和Y轴的定位,使用2组丝杠控制Z轴的定位,使用3组FDM挤出系统控制彩色打印过程,在探讨了坐标控制算法和冷却成型算法后,设计了一种包含7个执行机构且有LED综合状态显示功能的3D打印机机械结构和控制系统,且该系统可直接通过USB连接线从桌面端直接将文件传输到3D打印机的ARM系统中。基于FDM 3D打印机机械结构和控制系统设计的研究,可以得出:通过对坐标控制算法和冷却成型算法进行革新,提升对步进电机的控制策略,增加驱动程序可识别的3D模型文件种类,对FDM材料的成型过程进行进一步优化控制,是未来FDM技术支持下的3D打印机重点发展方向。
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- 关键词：FDM机械结构控制系统
- 动态磁场集群磁流变抛光加工机理及试验研究被引量：2
- 2018年
- 基于动态磁场集群磁流变平面抛光的加工机理以及动态磁场作用机理,对单晶硅基片进行动态磁场集群磁流变抛光试验研究。结果表明:动态磁场能使畸变的抛光垫实时自修复,磨料具有频繁的动态行为,克服了静态磁场作用下抛光垫变形难恢复且磨料堆聚的缺点,使材料去除过程稳定,抛光效果较好;在动态磁场作用下,不同抛光方式的加工效果也不同;在多工件同步抛光中,大尺寸的工具头高速自转使工件表面有更高的线速度,磨料对单晶硅表面缺陷去除作用更强。经过5h抛光,硅片表面粗糙度R_a由0.48μm下降到3.3nm,获得超光滑表面。
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- 关键词：动态磁场表面粗糙度
- 超精密磁流变复合抛光技术研究进展被引量：15
- 2016年
- 对超精密磁流变复合抛光技术的国内外研究进展进行了评述,介绍了当前主要应用的几种超精密磁流变复合抛光技术的加工原理和发展现状.重点介绍了磁流变射流复合抛光、超声波磁流变复合抛光、化学机械磁流变复合抛光以及集群磁流变复合抛光的加工技术内涵,从加工效率、加工表面均匀性、加工精度、加工适合的材料与形状等方面对上述几类超精密磁流变复合抛光方法进行比较和评述.最后对超光滑无损伤超精密磁流变抛光技术的发展方向进行了预测.
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- 关键词：超精密磁流变复合抛光
- 压电致动器非线性特征的控制策略研究进展
- 2024年
- 压电致动器具有位移分辨率高、体积小、响应快、驱动负载能力强、可多自由度输出以及不受电磁干扰等优点,被广泛应用在微纳加工、微机电系统封装、生物医学以及航空航天等领域。然而,由于压电致动器自身存在的迟滞、蠕变等非线性特征,使得输出的稳定性以及精确度受到一定的影响,需采取恰当的控制策略解决上述问题。本文首先对压电致动器的非线性特征进行概述;其次,重点回顾了迟滞模型和蠕变模型的发展历程;然后,介绍了压电致动器的控制补偿策略及研究进展;最后对压电致动器控制技术的未来发展方向进行了讨论与展望。
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- 关键词：蠕变模型控制策略
- 陶瓷球高效超光滑磁流变柔性抛光新工艺研究被引量：7
- 2019年
- 目的为实现陶瓷球表面的高效超光滑抛光,提出一种集群磁流变抛光陶瓷球的新工艺。方法在传统V型槽抛光陶瓷球的基础上增加集群磁极和上盘旋转动力,配制适当的磁流变抛光液,通过在上下抛光盘的集群磁极,形成磁流变抛光垫包覆陶瓷球,进行研磨抛光加工。然后,基于陶瓷球工件几何运动学和动力学分析得到球体各运动参数的影响关系,利用机械系统分析软件ADAMS对成球过程进行动态仿真,可以看出该抛光方法能够主动控制球体的运动,实现球面抛光轨迹的快速均匀全包络。最后,根据仿真结果,通过调整上下抛光盘的转速比、偏心距和加工间隙等参数,控制陶瓷球的自转角,实现球面的快速高效超光滑抛光。结果用自行设计的陶瓷球集群磁流变抛光实验装置,对氮化硅陶瓷球进行抛光2.5 h,表面粗糙度Ra从60 nm左右下降到10 nm左右,球形误差为0.13μm,达到了陶瓷球轴承氮化硅球的国家标准(G5水平)。结论集群磁流变抛光方式可以实现球面抛光轨迹的快速均匀全包络,实现陶瓷球表面的高效超光滑抛光,值得进一步深入探讨研究。
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- 关键词：陶瓷球表面粗糙度
- 氧化锆陶瓷球磁流变抛光工艺试验研究被引量：3
- 2020年
- 在自行设计的陶瓷球集群磁流变抛光机上进行氧化锆陶瓷球抛光实验,研究了抛光工艺参数(上抛光盘转速、下抛光盘转速、上抛光盘偏心距以及抛光间隙)对氧化锆陶瓷球的表面粗糙度以及圆度误差的影响。实验结果表明,随着上、下抛光盘转速的增加,氧化锆陶瓷球的表面粗糙度和球形误差均先减小后增大。在上抛光盘转速30 r/min、下抛光盘转速40 r/min时能够获得较低的表面粗糙度和圆度误差。上下抛光盘之间的偏心距直接影响了抛光盘面的磁场分布和抛光垫的微观结构及球体的抛光轨迹均匀性,而加工间隙直接影响了球体的抛光压力,从而影响了抛光质量,在合适的偏心距和加工间隙时,氧化锆陶瓷球能够获得较好的抛光质量。
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- 关键词：磁流变抛光表面粗糙度圆度误差
- 压电驱动在超精密加工领域的应用现状与发展趋势综述
- 2024年
- 超精密加工中,为实现微/纳米级的加工精度,必须提供更高精度的驱动装置和控制技术。压电驱动具有精度高、振动频率高、力密度高、响应快、无电磁干扰、能断电自锁和优良的环境适应性等优点,被广泛应用在超精密加工领域,已成为超精密加工技术中的一项核心关键技术。首先系统阐述了压电驱动技术的致动原理、分类和特点,对压电驱动的致动原理和发展现状进行了分析;然后从加工、定位和抑制振动3个方面介绍了压电驱动技术在超精密加工中的应用现状,最后对压电驱动技术的发展方向进行了讨论及展望。
- 肖晓兰林健鑫区楚塬张锦河郑美思李享秦岩丁田延岭
- 关键词：超精密加工驱动控制
- 氮化硅陶瓷球研磨抛光技术研究进展被引量：7
- 2018年
- 氮化硅陶瓷球是重大装备中轴承的关键基础元件,球体的超精密研磨抛光质量是影响轴承性能与寿命的重要因素.本文从加工方法的角度,总结了陶瓷球研磨抛光技术的研究进展,对不同的陶瓷球超精密复合抛光方法进行了比较分析,并提出了一种新型抛光方法,即集群磁流变抛光陶瓷球的方法.该方法初步测试显示,经3 h的抛光,氮化硅陶瓷球的表面粗糙度Ra由50 nm下降到5 nm,球度达到0.11～0.22μm.
- 肖晓兰阎秋生林华泰焦竞豪刘杰
- 关键词：氮化硅陶瓷球研磨抛光
- 三自由度类球面并联机构的动力学建模及分析被引量：2
- 2018年
- 提出一种可应用于电子装配领域的三自由度(2R1T, R表示旋转, T表示平移)类球面并联机构.该机构由上下2个等半径的动、定平台通过3个相同的RSR(R表示转动副, S表示球关节)支链连接而成.在运动过程中,动平台与定平台始终关于一个中间平面对称,且动平台可绕着对称面内的任意轴线连续旋转和沿着两平台中心连线方向连续平移.基于机构特殊的几何对称性,建立了其等效运动学模型,在此基础上运用Lagrange方法建立了机构的动力学模型,并通过具体的运动算例,利用Mathematica计算和ADAMS(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical Systems,机械系统动力学自动分析)仿真验证了该动力学模型的正确性和有效性,为进一步研究机构的动态特性及系统运动控制提供理论指导.
- 张国英姜浩张涛肖才刘冠峰肖晓兰骆少明
- 关键词：并联机构LAGRANGE方法动力学
- 基于FDM技术的多喷头3D打印机机械结构和控制系统关键技术研究
- 2023年
- 为了提升基于FDM喷头的3D打印机工件质量,从机械结构和机械控制角度入手,探讨当前技术条件下较难解决的驱动机构移动速度与喷头挤出速度不耦合时的控制技术。通过有限元仿真的方式对FDM喷头打印工件的表面平滑度和结构强度进行分析,并进行实测实验。在有限元仿真环境中,发现可调控制范围内,工件表面平滑度回归值从97.92%下降到91.05%,工件结构强度回归值从30.02%上升到45.68%。研究认为,条件允许的前提下,应选择在系统允许的最大喷头移动速度下进行控制(1.90 mm/s),以获得最大的工件结构强度和最大移动速度,牺牲的工件表面平滑度通过增加加工余量和后续打磨环节进行弥补。
- 童和平李达人肖晓兰
- 关键词：3D打印机械结构机械控制有限元仿真
