为了解决卧式四轴加工中心四轴联动插补困难、因为结构问题导致的旋转轴锁死位移变动、回原点旋转碰撞、加工中停止碰撞等问题,通过实践积累和对后处理的研究,基于UG POST软件和沈阳机床厂生产的TH6350卧式加工中心,以TCL语言为开发环境,进行全方位后处理定制,解决了上述问题,详细叙述了此类后处理在构造中的关键问题,公开了核心的算法程序。最后通过实际加工大力神杯验证该后处理的可行性、整体性、稳定性,为双工位卧式加工中心后处理定制方案和加工工艺提供参考。

针对几种常见的非接触式测量方法的不足,提出基于锥光全息原理的非接触式测量方法,并设计系统结构,搭建实验平台来验证系统重复性等特性指标,实验结果证明系统重复性强。对测量系统的误差来源进行分析,并按照不确定度的合成原则,对系统的标准不确定度和扩展不确定度进行合成,得到系统的扩展不确定度为2.0μm。

针对CCD(Charge Coupled Devices)像机消旋控制系统中存在的不规则干扰力矩和模型不确定性等问题,利用经典的滞后-超前校正无法得到满意的控制结果,提出采用改进的内模控制方法(IMCInternal Model Control).该方法既含有被控对象模型本身的闭环反馈形式,又加入了直接针对模型误差及外界干扰的滤波反馈.分别针对系统含有增益误差和极点误差的情况进行了仿真,两种系统输入阶跃信号仿真的结果表明对于存在增益误差的系统,采用改进的IMC,系统的上升时间减小了一半,峰值减小了3%;对存在极点误差的系统,改进的IMC能很好地消除采用经典控制方法时系统存在的严重震荡问题.改进的IMC设计简便,为类似的控制问题提供了简单实用的控制方法.

为了提高水力喷砂射孔技术的射流压力,加快水力喷砂射孔技术对非常规油气层和深层地层油气的开采速度,结合井下增压技术与水力喷砂射孔技术,研制井下水力增压器。为确保增压器安全有效地工作,防止活塞因受阻而卡死,根据该装置的结构和工作原理建立了活塞腔正反行程的流体域模型,分析增压器在工作过程中的增压特性和增压器自身工作频率与固有频率之间的关系,并开展井下水力增压器地面功能性试验,试验结果证实了该装置的可行性。研究结果表明:在活塞运动单一行程中,活塞运动速度、流体出射速度以及活塞腔流体压力均随时间呈现出先增大后逐渐趋于稳定的规律;增压器工作频率与固有频率不重合,不会引起共振现象。该研究结果为后期井下水力增压器二代设计与优化提供了参考。