基于逆补偿复合控制的抛光液供给系统设计
2011年常州科技计划拟立项项目公示
附件：2011年度常州市科技计划拟立项项目序号项目名称承担单位名称备注新能源科技专项1.永磁断路器机械特性在线诊断与智能控制技术研发东南大学常州研究院2.智能电网监控用紫外焦平面系统设计与研制常州光电技术研究所3.输配电开闭所环境及线路安全综合监控系统常州顺创电气科技有限公司4.一个集发电、配电、用电三位一体小型智能电网示范项目常州高源电力电子有限公司5.多路智能电器控制开关的研发常州市瑞顺电器有限公司6.Energon智能型组合式低压开关柜的研发常州纳图电气有限公司7.应用于智能电网的新型有源电力滤波器常州新惠数控技术有限公司8.变电站“五防”语音提示智能解锁钥匙箱常州格奥计算机技术有限公司9.常州市新能源汽车系统控制与运用工程重点实验室江苏技术师范学院10.高性能多用途风力发电机组保护涂料常州光辉化工有限公司11.风力发电叶片用涂料系列的开发与应用江苏普兰纳涂料有限公司12.耐温变抗风沙高耐候风电叶片涂料的研究江苏兰陵高分子材料有限公司13.3MW风力发电增速箱齿轮系的批量化生产技术研究常州天山重工机械有限公司14.用于风能发电机组的液压缸格力乐液压系统（常州）有限公司15.大型风电叶片用多轴向经编复合材料的研发江苏天常复合材料股份有限公司16.太阳能光伏并网发电建筑一体化与建筑节能关键技术及工程示范常州市大学科技园投资有限公司17.常州天合光能有限公司厂区2MWp光伏并网发电示范项目常州天合光能有限公司18.光伏并网系统与统一电能质量调节的综合性研究江苏宝丰新能源科技有限公司新材料科技专项1.T800级高强中模PAN基碳纤维及其原丝技术开发中简科技发展有限公司2.RSM3/3碳纤维多轴向经编机常州市润源经编运用工程技术研究中心有限公司3.阻燃材料在玻纤毡中多重复合涂覆的关键技术开发江苏长海复合材料股份有限公司4.中间相沥青及中间相沥青碳纤维的研究开发东华纺织集团有限公司5.碳纤维增强高性能复合材料的设计与开发北京化工大学常州先进材料研究院6.用于高安全性锂离子动力电池的聚乙烯隔膜开发江苏领航材料科技有限公司7.新能源汽车动力电池高效管理技术常州清华新能源汽车工程技术研究院8.脉冲微波等离子体技术在薄膜太阳能电池生产中的应用大连理工常州研究院有限公司9.光扩散剂的制备与应用研究常州南京大学高新技术研究院10.低重稀土含量高矫顽力稀土永磁材料的研究江苏东瑞磁材科技有限公司11.纳微乳液火焰燃烧法纳米氧化铈功能材料规模化制备技术常州市卓群纳米新材料有限公司12.纳米凹凸棒石表面改性及在制备低甲醛释放的脲醛树脂中的应用常州大学13.新型高效脱硫脱氮稀土催化剂的研发常州仲纳化工有限公司14.插层型偶氮二甲酰胺-凹凸棒土纳米发泡剂的研制常州市英特玛柯橡塑科技有限公司15.新一代IC保护膜用PBO高纯单体常州市阳光药业有限公司16.生物信号处理、解码方法与生物／机械接口技术应用研究江苏技术师范学院17.八代以上TFT-LCD液晶面板光学薄膜（增亮膜）的技术研发常州山由帝杉防护材料制造有限公司18.大容量超级电容用高比容电极箔制备技术研究与开发常州金鼎电器有限公司生物医药科技专项1.针对PIP复合物的药物研发常州三维生物制药科技有限公司2.透明质酸生产与修饰技术的研发江苏医药新工艺科技开发（中试）中心有限公司3.针对“超级细菌”的抗菌中药组分筛选和临床前研究常州大学7.嵌入式小型四轴开放式数控系统研发常州数控技术研究所8.特色果树梨小食心虫发生规律研究与绿色防控技术集成常州市武进区植保植检站9.常州市空气复合污染状况研究及灰霾污染来源初步分析常州市环境监测中心站10.大塑性变形对稀土镁合金生物降解特性的作用机制常州市河海科技研究院有限公司11.新能源汽车大功率高效永磁驱动电机解耦算法的研究常州清华新能源汽车工程技术研究院12.LED前照灯的热设计、热建模仿真与热测试一体化研究常州轻工职业技术学院13.光致发光稀土功能材料的制备与应用常州南京大学高新技术研究院14.基于光伏和平面显示技术用铟基透明导电薄膜研究常州机电职业技术学院15.LED荧光粉的流变相合成方法常州化学研究所16.插电式混合电动汽车智能优化控制策略研究常州湖南大学机械装备研究院17.温度效应对齿轮传动系统动态性能的影响机制研究常州合肥工业大学研究院18.基于模组芯片的大功率LED非成像光学设计技术研究常州光电技术研究所19.五轴联动电解复合加工的极间间隙智能控制方法研究常州工学院20.新型荧光共聚高分子的合成及发光性能研究常州大学21.风力发电机叶轮系列化设计的实验与数值研究常州大学22.热辐射处理制备VC涂层热动力学机理及其摩擦磨损性能研究常州大学23.城市内河本源氮循环微生物的群落结构与脱氮功能研究常州大学24.时间分辨表面等离子体共振光谱及其与电化学检测分析结合联用技术方法及化学传感芯片常州储能材料与器件研究院25.亚（超）临界流体R134a的相平衡和界面现象研究北京化工大学常州先进材料研究院26.超分子催化手性医药中间体的合成（青年科技人才）常州大学27.凹凸棒石/稀土氧化物复合材料的界面杂化及其催化降解应用（青年科技人才）常州大学28.石墨烯负载纳米金属修饰的LiBH4储氢性能及催化机制研究（青年科技人才）常州大学29.无机改性膨润土吸附-催化降解有机物（青年科技人才）常州大学30.基于变系数偏微分方程组的梯度色谱理论的研究及在分离优化中的应用常州南京大学高新技术研究院31.miR-155在ITP免疫发病机制中的作用研究常州市第一人民医院32.心肌灌注显像和冠状动脉钙化积分一站式检查模式的建立及其在冠心病诊断和危险分层的作用常州市第一人民医院33.ACTH和TGF-β对慢性移植肾肾病足细胞的作用机制常州市第一人民医院34.多动症儿童注意捕获神经机制的功能影像研究常州市第一人民医院35.协同刺激分子B7-H3在急性胰腺炎患者的表达及临床意义常州市第一人民医院36.维生素D对哮喘大鼠气道重塑的影响及其机制的实验研究常州市第二人民医院37.腰椎全椎板切除术后回植钛钢板固定对脊柱稳定性的生物力学研究常州市第二人民医院38.三镜联合液电/钬激光微创治疗胆道结石的临床研究常州市第二人民医院39.二植体套筒冠固位的下颌覆盖义齿即刻负重技术的研究常州市中医医院40.脐带血间充质干细胞移植在门脉高压手术中对肝硬化治疗的临床研究常州市中医医院41.骨碎补总黄酮对废用性骨质疏松动物模型骨组织形态学、BMP-2表达的影响常州市中医医院42.利用HCV小分子肽展示文库筛选HCV与肝细胞互作蛋白基因常州市第三人民医院43.CD279信号分子检测在丙型肝炎中的临床应用研究常州市第三人民医院44.外周血相关基因多态性检测在食管癌同步放化疗疗效评估中的价值常州市肿瘤医院45.慢性间歇性缺氧调控HIF-1α在子痫前期发病机制中的研究常州市妇幼保健院46.载脂蛋白与妊娠期糖尿病关系的临床研究常州市妇幼保健院47.CSC／HACC组织工程骨的构建及其用于骨缺损修复的研究常州市武进人民医院48.血必净对重度颅脑外伤患者免疫系统影响的临床研究常州市武进人民医院49.新孟河延伸拓浚工程血吸虫病传播风险研究常州市疾病预防控制中心50.重组生物粘合剂蛋白质的研制常州靶标生物医药研究所有限公司51.甜菜碱类两性离子单体的低成本替代路线研究常州一品堂化学有限公司52.高精度硬质材料球体高效加工关键技术江苏智邦精工科技有限公司53.基于自动微点焊设备的机器视觉技术研究常州铭赛机器人科技有限公司54.有机过氧化物交联剂的制备研究北京化工大学常州先进材料研究院55.四氯化碳甲醇耦合反应的研究与应用常州介孔催化材料有限公司56.单分散氧化铈微球可控生长机制及抛光中尺寸效应常州市卓群纳米新材料有限公司57.高效率、高可靠性光伏组件关键技术研究常州天合光能有限公司58.355nmQ开关激光器研制常州雷射激光设备有限公司59.基于多腔驱动的气体压电泵设计理论与关键技术研究常州志邦电子科技有限公司60.免碳包覆纳米磷酸铁锂正极材料研究常州华科新能源科技有限公司61.原位成体肝脏干细胞筛选分离关键技术应用基础研究常州天磊生物技术有限公司62.方酸菁染料敏化纳米TiO2可见光催化降解有机污染物的研究常州浩瀚新材料科技有限公司63.降压新药替米沙坦氢氯噻嗪片的研发常州制药厂有限公司64.基于指纹图像隐性意识的个人身份验证系统常州蓝城信息科技有限公司65.基于纳秒级红外脉冲技术的汽车主动智能安全防撞激光雷达江苏徕兹光电科技有限公司科技支撑计划（工业部分）1.基于物联网技术的交通流无线视频仿生检测系统河海大学常州校区2.基于无线多网接入技术的移动智能监控系统的研发常州天鹅科技有限公司3.基于车联网的汽车在途安全感知与评价装置常州天大龙成节能环保科技有限公司4.超短波频谱监测网络化接收机的研制常州无线电厂有限公司5.基于物联网和鱼类视频信息处理的水质在线预警监控系统常州茉莉花信息科技有限公司6.基于节点定位的无线传感网长效组网控制系统常州大学7.基于嵌入式平台面向三网的物联网网关研发常州得实新技术开发有限公司8.基于物联网的工业故障智能诊断系统常州德力科怡软件有限公司9.一种多用途高精度摩擦特性智能检测分析系统（SAE#2）的研发常州精瑞自动化装备技术有限公司10.基于BP神经网络的激光微位移在线测控技术开发及设备研制常州工学院11.基于多传感器融合技术的农机车辆导航系统常州智能农业装备研究院有限公司12.基于RFID的智慧型医疗门诊系统江苏国光信息产业股份有限公司13.无货架仓储物流系统智能穿梭堆码机器人关键技术研究常州东昊交大智能设备有限公司14.基于力控制的新结构汽车智能打磨抛光机器人关键技术的研究常州市骠马涂装系统工程有限公司15.服务于多台数控机床的智能换刀机器人关键技术研发与产业化江南现代工业研究院16.面向护理服务机器人的关键技术研究与示范应用常州先进制造技术研究所17.机器人智能关节常州亚美柯宝马电机有限公司18.城市轨道列车运行监测预警与辅助决策系统关键技术研究常州西南交通大学轨道交通研究院19.基于环境友好型低烟无卤阻燃材料的超薄复合绝缘机车电缆的研制常州市新东方电缆有限公司20.HXD1B高铁机车大齿轮箱铸件的研制常州精棱铸锻有限公司21.轨道车辆用高性能无卤阻燃SMC复合材料的研发及应用常州市同创复合材料有限公司22.轨道交通低地板车辆制动系统研究常州庞丰机电科技有限公司23.高速列车接触线用高强高导超细晶多元铜合金的开发常州市河海科技研究院有限公司24.高耐候、抗静电、无卤阻燃ABS车用内饰板专用料常州汉邦工程塑料有限公司25.应用于太阳能行业的多功能激光设备常州雷射激光设备有限公司26.大型高性能镁铝合金压铸机系列的研究开发常州华晨机械制造有限公司27.天然纤维转移印花成套关键技术开发常州涵源新印花有限公司28.新一代高速、高效、智能化棉纺粗纱机的研发常州市同和纺织机械制造有限公司29.“风力发电机回转支承”质量控制关键技术的研究常州机电职业技术学院30.基于知识和配置的履带起重机快速设计系统开发常州益利亚重工机械科技有限公司31.全数字总线式数控系统关键技术的研究常州数控技术研究所32.移动通讯用大冷量微型斯特林制冷机样机研制常州光电技术研究所33.金属模具等离子喷涂纳米陶瓷复合涂层绿色再制造技术研发及应用常州大学34.高性能机械密封的跨尺度快速成形关键技术研究常州市武进友谊机械密封件有限公司35.风机盘管用无位置传感器高效永磁同步电机的研发常州信息职业技术学院36.高精度等分、微分数控回转工作台常州市宏达机床数控设备有限公司37.模具表面激光再加工技术的应用研究常州英凯轧辊制造有限公司38.用高能微弧合金化技术制备硬质涂层材料常州市新西华亚工具有限公司39.H50高速精密卧式加工中心的研制与产业化江苏新瑞重工科技有限公司40.机械波通讯用压电陶瓷传感器的研发与产业化常州市武进攀特电子有限公司41.超高压高频快恢复贴片二极管（SMC）常州佳讯光电产业发展有限公司42.宽带LTE电调移动天线远程调制解调控制系统常州安费诺福洋通信设备有限公司43.基于光纤传感的矿用电参数综合测试仪常州信息职业技术学院44.蒸发器机械蒸汽再压缩蒸发节能工艺与装备研制开发常州大学45.节能环保型生物质燃料有机热载体锅炉的研制常州能源设备总厂有限公司46.全数字节能型太阳能用单晶生长电源及控制系统的研发江苏清能电源有限公司47.基于均相离子液体催化合成不饱和聚酯树脂短流程节能工艺的研究常州市华润复合材料有限公司48.基于仿生原理的电动车多股线电枢绕线工艺装备技术研究东南大学常州研究院49.数字化制造中产品三维数据的精密获取东南大学常州研究院50.GPU云集群的三维工业仿真渲染关键技术研究及实现赞奇科技发展有限公司51.基于混合现实技术的高精度三维场景重建及实时交互系统的研究常州梦想人多媒体科技有限公司52.常州市“十二五”制造业信息化科技工程常州市制造业信息化服务中心53.标准化业务流程的一体化产销系统及信息安全示范建设江苏常宝钢管股份有限公司54.基于视觉感知的纺织设备智能控制系统及其延伸应用常州市凌普工业自动化有限公司55.以“甩图纸”为特征的轨道交通产品数字化设计与制造信息集成示范应用今创集团有限公司56.运动轨迹信息数据库研发应用常州冰国动漫产业有限公司57.新型三维动画影片渲染系统应用推广常州春晖动画有限公司58.常州森源力拓开关CAX/ERP制造业信息化集成技术的应用常州森源力拓开关有限公司59.提高奥氏体不锈钢耐磨性绿色表面处理技术常州大学60.无卤阻燃聚合物基复合材料制备技术与应用研究江苏技术师范学院61.基于仿真与人工智能的塑料注射成型虚拟试模平台常州轻工职业技术学院62.电场生物工程技术回收电子废弃物中铜的应用示范常州纺织服装职业技术学院63.蒽醌染料绿色生产新工艺的开发与应用示范常州化学研究所64.钢管在线外表面脱脂清洗设备江苏博隆环保设备有限公司65.绿色环保易切削钢用铋锰铁合金的开发与应用常州武帆合金有限公司66.废旧液压系统关键零部件循环制造技术研究常州合肥工业大学研究院科技支撑计划（农业部分）1.法国布兰瑞克无花果种苗规模化繁育技术的研究与应用常州市圣王果蔬有限公司2.黄尾密鲴引进及繁育技术研究与应用常州市水产技术指导站3.河鲈全雌遗传育种生物技术的产业化研究常州日美水产科技有限公司4.地方特色丝瓜新品系选育与高效栽培技术规程的研究常州市勤绿蔬菜专业合作社5.利用分子技术辅助选育优质粳稻新品种江苏（武进）水稻研究所6.彩色马蹄莲优良品种引进筛选、快繁栽培及产业化常州市祝庄园艺有限公司7.生态高值葡萄园土壤保育与绿色施肥技术研究与应用常州市常洛果品专业合作社8.金针菇优质高产新品种选育及规模化生产新技术的研究与示范常州鑫源食用菌有限公司9.武进水湿生植物科技示范园建设常州水中天生态园林工程有限公司10.经济林下间作中药材搭配栽培技术应用示范常州市金土地农牧科技服务有限公司11.蔬菜规模化高效育苗技术集成应用示范常州丰土农业科技有限公司12.特种蔬菜优质栽培技术开发及产业化研究常州笙绿农业科技有限公司13.设施黄瓜嫁接换根长季节栽培技术与示范推广江苏菜大姐农产品有限公司14.武进洛阳设施栽培葡萄产业园建设常州市盛丰园果品专业合作社15.500亩精品水晶蜜瓜生态高效设施栽培技术研究常州市润土瓜蔬专业合作社16.高产特色果蔬的嫁接育苗技术研究及应用推广示范基地建设常州市绿原现代农业科技有限公司17.机插水稻无土育秧技术研究与应用常州市农业技术推广中心18.二花脸种猪智能化性能测定的研究常州市焦溪二花脸猪专业合作社19.食品安全质量追溯管理信息系统常州名仁生态农产品销售有限公司20.基于物联网技术的新农村综合信息交互系统常州市康耐特机械设备有限公司21.物联网技术在现代农业生产上的应用及示范推广常州新绿高科技农业有限公司22.水产养殖信息化智能控制系统关键技术研究和应用示范常州江苏大学工程技术研究院23.稻草饲料化技术研究及其奶牛生产应用常州苏农奶牛专业合作社联社24.农作物秸秆高效还田技术研究常州市蚕桑技术指导站25.利用农业废弃物生产生物有机液肥的技术研究与开发常州市大丰化工有限公司26.有机废弃物制成生物有机肥技术的研发江苏丰叶生物科技有限公司27.药膳型珍珠酱鸭的研发与工业化关键技术开发常州市尊龙食品有限公司28.即用型绿豆芽菜生产与保鲜关键技术及其产业化常州五星禾绿蔬菜食品有限公司29.食品生产车间GMP技术改造和溯源管理系统软件开发常州新区怡泰食品有限公司30.地沟油定性定量测定常州市产品质量监督检验所31.春晖乳业6S管理在乳品生产、检测能力建设中的应用江苏春晖乳业有限公司32.传统芝麻糖现代化加工技术研发常州市西林康王食品厂33.常州市现代农业科学院茶业研究所科研基础建设常州市现代农业科学院茶业研究所34.生物技术实验室建设常州市生态技术应用研究所35.常州市家禽产业技术服务体系建设常州立华养鸡专业合作社36.常州南农农业技术转移及服务中心建设常州南农农业科技服务有限公司37.加强实训基地基础建设，提高农民培训质量常州市武进区农业干部学校科技支撑计划（社会发展部分）1.武进区城市干道网交通信号协调控制优化及示范工程常州江苏大学工程技术研究院2.无线多网接入的警用巡逻车、路口、卡口智能监控系统的示范应用常州市公安局3.适用于中小城市智能化犯罪空间分析系统研究常州市公安局4.常州市局域网系统身份安全管理平台常州瑞新网络科技有限公司5.北大众志自主安全计算机电子政务领域应用示范常州北大众志网络计算机有限公司6.基于数值仿真技术的自然灾害监测预警系统的研究及应用江苏三思信息科技有限公司7.新北化工园区风险管理与事故应急示范工程常州市新北区安全生产监督管理局8.城市道路照明-LED路灯应用示范项目常州市城市照明管理处9.膨胀玻化微珠复合蓄能型墙体材料的研发与应用常州市绿霸建材新技术有限公司10.环保节能涂料的应用示范江苏晨光涂料有限公司11.纳米TiO2改性膜生物反应器在中水回用技术中的示范与应用常州大学12.太阳能空调系统示范工程常州盛来太阳能科技有限公司13.面向建筑节能的真空平板玻璃太阳能集热群-地源热泵系统高效循环常州工学院14.基于传感网的水体环境监测及分析应用系统江苏美淼环保科技有限公司15.磁性树脂吸附——印染废水生化尾水回用处理工程常州老三集团有限公司16.碳化硅回收综合利用关键技术研究与应用示范江苏盈天化学有限公司17.城市污水排放在线智能监测关键技术的研究及水环境模型数据库的开发常州轻工职业技术学院18.生物质类废弃物MFC利用技术常州市环境保护研究所19.农业秸秆代木节材技术应用示范常州市神仙福禄纸品有限公司20.废弃油脂制生物增塑剂C22三酸三酯关键技术研究江苏卡特新能源有限公司21.社区居民高血压病的防治管理示范常州市中医医院22.基于TD-SCDMA和HTML5技术移动医生工作站的研发及应用常州市第一人民医院23.基于3G公共平台的物联网技术在医院的应用与研究常州市第二人民医院科技成果转化及产业化计划（科技型中小企业技术创新资金部分）1.基于UTI机卡分离的高清数字电视接收卡常州太瑞电子科技有限公司2.波长锁定器常州加美科技有限公司3.用于回归反射型高精度光电传感器的反光棱镜的批量生产系统开发常州纳乐科思光学有限公司4.高密度刚挠结合印制电路板常州紫寅电子电路有限公司5.新型稀土复合大电容CaCu3Ti4O12防雷压敏器件的制备和应用研究常州市创捷防雷电子有限公司6.BT型高亮度RGB三合一全彩户外显示屏LED元件常州欧密格光电科技有限公司7.基于液态金属导热和复眼薄壁透镜的一体化集成型大功率LED模块常州泰和光电科技有限公司。
超精密磁流变复合抛光技术研究进展
超精密磁流变复合抛光技术研究进展肖晓兰;阎秋生;潘继生;于鹏;梁华卓;陈润【摘要】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。
%Research on magnetorheological finishing technology at home and abroad is reviewed .Accord-ing to the development of magnetorheological finishing technology , the current main application of ultra-precision machining principle and progress of magnetorheological compound polishing technology are elab -orated , mainly focusing on Magnetorheological Jet Polishing , Ultrasonic-magnetorheological Compound Polishing, Chemo-mechanical Magnetorheological Finishing and Cluster of MRF processing methods and mechanism of material removal .Then the MRF method is compared in terms of surface precision machi-ning , surface integrity and processing efficiency .Finally , a discussion is conducted on how to improve the precision polishing efficiency , forecasting the development of ultra-precision magnetorheological fin-ishing and pointing out the key research direction in the future .【期刊名称】《广东工业大学学报》【年(卷),期】2016(033)006【总页数】6页(P28-33)【关键词】超精密;加工;磁流变;复合抛光;技术发展【作者】肖晓兰;阎秋生;潘继生;于鹏;梁华卓;陈润【作者单位】广东工业大学机电工程学院，广东广州 510006;广东工业大学机电工程学院，广东广州 510006;广东工业大学机电工程学院，广东广州 510006;广东工业大学机电工程学院，广东广州 510006;广东工业大学机电工程学院，广东广州 510006;广东工业大学机电工程学院，广东广州 510006【正文语种】中文【中图分类】TH709精密光学、核能、大规模集成电路、激光和航空航天等尖端技术中所用的硬脆性材料元件常常需要非常高的表面精度以及非常小的加工损伤层.高表面精度及表面完整性可以保证光学元件良好的成像质量, 较小的加工损伤层可以减少光学元件在高能应用中的损坏.超精密加工对工件的材质、加工设备与加工工具、测量和环境等条件都有特殊的要求，需要综合应用精密机械、精密伺服系统、计算机控制技术、精密测量以及其他先进技术才能获得良好的加工效果.超精密加工技术主要有超精密切削、超精密磨削、超精密特种加工和超精密抛光，而超精密抛光是最终得到超光滑表面的有效加工方法(当被加工表面的尺寸波动范围在0.1～0.2 nm之间，具有这种特征的表面称为“超光滑表面”).超精密抛光以获得极限的形状尺寸精度、表面粗糙度以及极少的表面损伤(残余应力、组织变化、微裂纹缺陷等)为目标，利用微细磨粒的机械作用和化学作用，在软质抛光工具或电/磁场、化学抛光液等辅助作用下，减少或完全消除加工变质层，获得高表面质量[1].世界各国都在积极研究超精密抛光加工技术，提出了许多新的抛光方法，比如悬浮抛光、电泳抛光、水合抛光、超声抛光、化学机械抛光、应力盘抛光、离子束抛光、射流抛光、气囊抛光、磁流变抛光等.本文对能够实现确定量抛光、加工效率高、表面粗糙度低并且不产生亚表面损伤层的超精密磁流变抛光技术进行评述,介绍几种常见的超精密磁流变复合抛光技术的加工原理及加工实例，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，并预测今后的重点研究方向.磁流变抛光(Magnetorheological Finishing，MRF)技术的创始人是苏联科学家W.I.Kordonski，他与合作者们将流体动力学理论与电磁学理论结合起来，开创了磁流变抛光这一新的技术领域，其加工原理如图1所示.在磁极3所产生的高强度梯度磁场作用下，磁性粒子被磁化产生偶极矩成链状分布，形成半固体状的Bingham体柔性抛光膜；微细磨料颗粒因为非磁性会受到磁场的排斥而从抛光液中析出来，镶嵌在柔性抛光膜的表层.当含有微细磨料的磁流变抛光液2被抛光轮1带入由工件5表面与抛光盘4所构成的狭小收缩区域时，会对工件表面产生较大的剪切力，从而实现对工件表面的抛光.磁流变体(Bingham体)具有黏弹性，能有效约束磨粒对工件表面的材料进行抛光去除.磨粒在抛光时处于半固着状态，Bingham体能使粒度分布不均匀的大、小磨粒均匀作用于加工表面，避免了由于磨粒不均匀导致的划痕和亚表面损伤.另外，由于磁链串对磨粒的柔性夹持作用，即便抛光时选用去除效率较高的硬磨粒(如金刚石粉)，也能产生高质量的抛光表面.因此，磁流变抛光技术是一种非常好的光学材料精密加工方法，具有抛光效果好、不产生亚表面损伤、适合复杂表面加工等传统抛光所不具备的优点，广泛应用于大型光学元件、半导体晶片、LED基板、液晶显示面板等材料.Rabinow[2] 在1948年将微米尺寸的磁极化颗粒分散于非磁性液体中形成悬浮液.在零磁场情况下，该悬浮液与普通流体相似，表现为流动性良好的液体，但在强磁场作用下可于短时间(毫秒级)内将表观黏度增加两个数量级以上并呈现类固体特性(迅速变硬).这种变化连续且可逆可控，即去掉磁场后又恢复成原来可以流动的流体状态.人们把这种悬浮液称为磁流变液，但是此后的三十多年间由于没有认识到它的剪切应力特性，其发展一直非常缓慢.20世纪90年代，前苏联学者Kordonski与美国罗切斯特大学光学制造中心的Golini、Jacobs等人一起将磁流变抛光(MRF)理论逐步完善与实用化.他们于1994年制作出第一台MRF机床样机，对磁流变抛光液在抛光过程中的特性作了微观解释，用流体动力学润滑理论对磁流变抛光进行了初步的理论分析，并通过大量的实验将工件轴在各个角度抛光不同面形和材料的工件所形成的抛光区编成代码储存起来，为实现数控加工打下基础.1998年4月，他们与QED公司合作，将快速文本编辑程序(QED)技术引入磁流变抛光机中，研制出了第一台磁流变抛光机Q22-X，使MRF技术走向了商业化.我国从20世纪90年代末期逐步开始磁流变抛光的加工研究.中科院长春光学精密机械与物理研究所、国防科技大学、中国科技大学、中国工程物理研究院、哈尔滨工业大学、北京理工大学、清华大学、大连理工大学、湖南大学、东北大学以及广东工业大学等高校及科研院所对磁流变抛光技术进行了深入的研究，研制出各具特色的磁流变抛光实验装置，并不断深入探索磁流变抛光的加工机理.中国工程物理研究院机械制造工艺研究所的唐小会等人[3]根据磁流变抛光工艺特点，设计了缎带标定和工件位姿测量等自动化工艺过程，并基于华中数控系统实现了缎带标定和端面测量等工艺过程固定循环G代码.广东工业大学的阎秋生等人自主研制了集群磁流变平面抛光加工试验装置，并在集群磁流变平面抛光加工试验装置的基础上提出了集群磁流变-化学机械复合抛光加工方法和基于动态磁场的集群磁流变抛光方法.初始表面粗糙度Ra为107 nm的单晶碳化硅基片，在经过60 min的集群磁流变-化学机械复合抛光后，基片的表面粗糙度Ra降至0.71 nm，材料最高去除率(MRR)达到98 nm/min[4].在磁流变抛光加工机理方面，长春光学精密机械研究所张峰等人[5]建立了磁流变抛光的材料去除模型，并研制出一种具有优良流变性和较高抛光效率的新型磁流变抛光液以及一种适合大口径非球面反射镜加工的带式磁流变抛光机，还提出一种基于矩阵代数运算模型的磁流变抛光驻留时间求解算法.国防科技大学石峰等人进行了磁流变抛光去除磨削亚表面损伤层的实验研究.他们将直径为100 mm的K9材料平面玻璃经过156 min的磁流变粗抛，去除了50 μm深度的亚表面损伤层，表面粗糙度Ra提升至0.926 nm；再经过17.5 min磁流变精抛，去除玻璃表面200 nm厚的材料，并消除磁流变粗抛所产生的抛光纹路，表面粗糙度Ra提升至0.575 nm[6].东北大学的孙百万等人[7]提出并设计了一种往复式动磁场磁流变抛光试验方法，试验结果证明了往复式动磁场磁流变抛光方法的有效性.湖南大学的尹韶辉等人[8]分析了磁流变化学抛光的加工机理，对蓝宝石基片的磁流变化学抛光进行了试验研究，利用磁流变化学抛光方法加工蓝宝石基片可获得Ra为0.3 nm的超光滑表面.美国罗切斯特大学的光学制造中心(Center for Optics Manufacturing, COM)最先提出磁流变射流抛光(Magnetorheological Jet Polishing, MJP)技术，用来抛光高陡度的深凹面或内腔表面.其加工原理如图2所示，混有微细磨料的磁流变液在喷嘴出口附近的外加局部轴向磁场作用下，在毫秒量级的时间内转化为黏塑性的Bingham流体，形成准直的硬化射流束，喷射到一定距离外的工件表面进行抛光加工.外加局部轴向磁场主要起到汇聚射流束的作用，射流束的直径在较长距离内基本保持不变，如图3所示.抛光加工时，根据试验获得的射流聚束曲线选择相应的聚束磁场.射流速度越大材料去除率越高，但表面粗糙度也会增大，需要选择适当大小的射流速度，以使表面粗糙度达到最优.COM的研究人员Tricard M等人对熔石英平面工件用MJP方法抛光后的表面面形P-V值为13 nm，表面粗糙度RMS为2 nm，其加工效果如图4所示.国防科技大学戴一帆等人使用MJP技术加工直径48.8 mm、顶点曲率半径25.45 mm的凹形光学表面，面型P-V值由0.57 μm收敛至0.25 μm[9].哈尔滨工业大学的张飞虎等人首先提出了超声波磁流变复合抛光技术(Ultrasonic-magnetorheological Compound Polishing).他们研制了一套五轴四联动的超声波磁流变复合抛光装置,其加工原理如图5所示.利用插补算法在该装置上对光学玻璃K9进行抛光加工实验,可以稳定地获得表面粗糙度小于1 nm的K9玻璃表面[10].超声波磁流变复合抛光方法的材料去除率是普通磁流变抛光的3.1倍[11] ，将超声波磁流变复合抛光技术与计算机数字控制技术相结合,可望实现精度和效率都较高的小曲率半径非球面及自由曲面元件的数控加工.Jain V K等基于磁流变效应与化学效应提出了化学机械磁流变复合抛光(Chemo-mechanical Magnetorheological Finishing，CMMRF)技术.将氧化剂、催化剂、磨料等混入磁流变液作为抛光液，在外加磁场作用下使抛光盘表面形成黏弹性抛光垫以约束游离磨料.化学机械磁流变复合抛光的加工原理如图6所示.抛光过程中，工件表面与抛光液会发生化学反应，加工表面的反应物不断被磨粒机械剥离并随抛光液带走，新裸露的被加工表面又被氧化和去除.Jain V K以硅片为实验材料，在自主研制的CMMRF平台上进行实验加工，原始工件的表面粗糙度Ra由13.4nm最终降至0.5 nm[12].广东工业大学的阎秋生团队为了实现高效率超光滑平坦化加工，提出了集群分布式磁性体构成抛光工具形成集群磁流变效应抛光(Cluster Magnetorheological Polishing)的新方法.他们将多个小磁性体有规则地排列在非磁性体圆盘上，形成集群磁流变效应平面抛光盘，其加工原理及加工实验装置如图7所示[13].研制了集群磁流变效应平面试验装置并进行了K9光学玻璃和硅片的抛光加工试验.结果表明，集群磁流变效应平面抛光加工方法可以实现高精度抛光，K9玻璃最终表面粗糙度Ra可以达到0.005 μm，硅片可以达到0.016 μm.同时具有高效率，利用10 min 时间可以实现表面粗糙度下降一个数量级，50 min可以实现K9玻璃降低表面粗糙度3个数量级、硅片降低表面粗糙度1个数量级[14].在磁流变抛光工作液中掺杂大尺寸磨粒对K9光学玻璃与硅片进行抛光加工实验，发现在粒径为0.6 μm的磨粒中掺杂粒径为1.8 μm的金刚石粉进行抛光后的表面质量优于粒径为1.1 μm的磨粒加工的表面质量，且发现随着掺杂磨粒尺寸的增大，加工表面的Ra、Rv值虽有增大，但增长幅度远小于同等状况下游离磨粒加工的增长幅度[15].集群磁流变柔性抛光垫的“容没”效应，可以容许粒径不一致的大、小磨粒均匀作用于加工表面，不易导致加工表面的划伤和亚表面损伤，可选择硬度高的磨粒以增加其材料去除效率.为获得原子级的超光滑平坦表面，需要磨粒对工件表面的切入深度足够小并做到塑性状态去除，就要采用超细的亚微米/纳米级磨粒和磁性粒子进行磁流变抛光，但是这样会导致磁流变效应急剧减弱，对加工表面的抛光压力减小，使抛光效率显著降低.另外，由于磁流变液的黏弹性，工件经过集群磁流变抛光垫后会把凸起的柔性抛光垫压下而无法恢复，从而失去了对工件的压力，使得工件边缘与其他区域的材料去除率相差极大，并且磨料在黏弹性抛光垫中难以更新，进一步降低了加工效果.基于以上问题，阎秋生团队提出了基于动态磁场的集群磁流变抛光方法，其抛光原理如图8所示[16].当主轴电机带动偏心主轴旋转，会驱使同步旋转的偏心轴固定盘发生转动，偏心轴固定盘的转动使各柔性偏心转动轴同步转动，进而带动各磁极在磁铁转动偏心距下转动，实现磁极端面的静态磁场向动态磁场转变.通过调节偏心套筒的旋转角度，可以调节磁铁的转动偏心距，进而调节动态磁场.该抛光方法通过使磁极阵列有规律地偏心转动，形成动态磁场，可以实现集群磁流变柔性抛光垫的形状修复以及磨料向柔性抛光垫表面富集自锐，从而改善磁流变柔性抛光垫的加工性能，进一步提高集群磁流变的抛光效率，实现工件表面材料的高效率超光滑平坦化抛光.综上分析，从加工表面精度、加工效率、加工表面均匀性和加工适合的材料与形状等方面将上述的超精密磁流变复合抛光技术进行比较，归纳如表1所示.超精密磁流变抛光技术在近年来得到迅速发展，纳米水平的加工精度使其占有越来越重要的地位.但是针对磁流变抛光的微观尺度加工机理的研究仍然处于定性分析阶段，目前的加工方案主要是经验性的总结，还缺乏系统性的理论研究，对实现新一代半导体材料的高效率平坦化加工和超光滑无损伤表面抛光的研究尚未建立起完整的超精密加工体系，还需要进一步创新理论和加工方法.后续将从磁场产生和作用机理方面、磁流变液的动态微观结构方面、磁流变加工过程的作用力(抛光力)、磨粒的作用机制和运动轨迹等方面来进行深入系统地研究，从而定量寻求超光滑无损伤超精密磁流变抛光技术的加工工艺方案.YUAN J L, ZHANG F H, DAI Y F, et al. Development research of science and technologies in Ultra-precision machining field[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2010, 46(15): 161-177. (in Chinese)TANG X H, CHEN H, ZHENG Y C, et al. The design and development of the craft process of magnetorheological polishing machine tool based on central China numerical control[J]. Manufacturing Technology & Machine, 2015 (8): 168-172.ZHANG F. Research progress of magnetorheological finishing technology at CIOMP[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2015 (9): 266-272.SHI F, DAI Y F, PENG X Q, et al. A new technique for eliminating subsurface damage layer of grinding surface with magnetorheological finishing[J].Optics and Precision Engineering, 2010, 18 (1): 162-168.SUN B W, LI S Q, WANG R S, et al. Reciprocating dynamic magnetic rheological polishing mechanism and polishing liquid preparation[J]. Mechanical Design and Manufacture, 2016 (7):81-84.YIN S H, WANG Y Q, LI Y P, et al. Experimental study on magnetorheological finishing of sapphire substrate[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2016, 52 (05): 80-87.DAI Y F, ZHANG X C, LI S Y, et al. Deterministic magnetorheological jet polishing technology[J]. Journal of Mechanical Engineering, 2009, 45 (5): 171-176.BAI Z W, YAN Q S, LU J B, et al. Study on the mechanism of the effect of polishing pad on the magnetorheological effect of the cluster[J]. China Mechanical Engineering, 2014,25(20):146-152.。
基于改进前馈逆补偿的电液加载试验系统力跟踪控制研究
基于改进前馈逆补偿的电液加载试验系统力跟踪控制研究郭晨策; 侯冬冬; 沈刚【期刊名称】《《液压与气动》》【年(卷),期】2019(000)008【总页数】8页(P89-96)【关键词】力加载; 速度反馈; 模型辨识; 逆模型; 内模控制【作者】郭晨策; 侯冬冬; 沈刚【作者单位】中船重工海为郑州高科技有限公司河南郑州450000; 中国船舶重工集团公司第七一三研究所河南郑州450000; 中国矿业大学机电学院江苏徐州221116【正文语种】中文【中图分类】TH137; TP271.31引言电液加载系统可以通过给定加载力激励信号，测试被测对象在力加载环境下的性能变化情况，被广泛应用于土建结构[1]、汽车工业[2]、抗震试验[3]、结构疲劳试验[4]。
为对被测对象进行精准的测试，提高环境模拟的质量，需要电液加载系统精确地复现测试所需要的参考加载力信号。
然而，被测对象通常处在较为负载的工况下，会对加载力跟踪控制产生影响，降低加载力跟踪精度。
因此，对电液加载系统的力加载跟踪控制策略进行深入研究，抑制力加载跟踪过程中的外部干扰对加载力跟踪效果的影响具有十分重要的意义[5]。
为提高电液加载试验系统的力加载跟踪精度，国内外学者提出了一些控制策略。
结构不变性原理运用控制理论中的前馈控制思想，针对外部干扰的特点，提前对系统进行补偿控制，在工程中得到较为广泛的应用。
作为结构不变性原理中最为经典的方法，速度同步补偿理论由北京航空航天大学于上世纪70年代提出[6]，国内外学者基于结构不变性原理开展了一些研究工作。
MATSUI[7]、王述运[8]和严军等[9]采用基于角速度补偿的结构不变性原理对电液力矩加载系统进行多余力抑制；汪成文等[10]基于电压前馈补偿进一步引入速度偏差对多余力进行二次补偿，提高了电液负载模拟器的动态精度。
前馈逆补偿控制策略的原理在于利用闭环系统的逆模型对输入参考加速度指令进行修正，然后将修正后的控制命令作为新的参考信号输入到闭环控制系统中，SHEN[11]等首先针对电液加速度控制系统采用递推最小二乘算法辨识其闭环传递函数，在此基础上进一步利用零相差跟踪技术设计稳定逆模型。
2014年西安交通大学本科生科研训练和实践创新-西安交通大学教务处
项目名称
点阵式骨科病人褥疮防治病床 肘部康复装置的机械结构创新设 计与制作 地震搜救机器人的设计制作 传动演示机器人 抛光机夹持装置 旋转智能桌椅 “Xjtuer-西交人” 开放式网络平 台的创立 基于超快编码光投影的便携式 3D 照相机开发与研究 机械原理展示台车转向系统的结构简化设计 立体影像展示机 一种挠度与转角测量装置的开发 节能车二级传动节能设计 基于微纳技术的非标记癌细胞散 射测量研究与光纤检测系统机构 基于能量自给型无线传感器网络 的振动信号采集方法研究 面向 ABU ROBOCON 2014 大赛的机 器人的设计与制作 大学生综合性多功能床的设计与 创新 新型多自由度模型投影黑板 手持式无标志点拼接 3D 扫描仪 的开发 面向 ABU ROBOCON 2014 大赛的爬 梯机器人的设计与制作 节能车车架焊接夹持装置的研究 多功能可调节桌椅
户外课堂 基于纳米材料的室内空气智能治 理仪 冰面垃圾清理小车的设计与制造 微冲击强化实验平台开发 节能车电控式离合器设计 气动肌肉驱动的肘部康复装置的 控制系统设计 双足机器人 Nao Robot 的行走研 究 磁悬浮定位控制系统 非标记早期癌细胞光学检测系统 集成电路设计 气动执行机构的位置检测与伺服 控制 自动贴合楼梯表面式履带型自动 上楼机 齿轮疲劳寿命预测 基于单片机无线通信的智能家居 中的全自动饮料机系统 机械式多功能粉笔绘图仪 机械制图专用削笔刀 凸轮运动规律的演示仪 多功能课桌 iStudy Space 设计与制作 教具收纳机 新型齿轮范成仪研发 水杯稳定装置 仿生机构的仿真研究与制作 车床主轴状态监测故障诊断 Fe3O4 磁性纳米粒子表面可视化 示踪修饰研究 陶瓷结合剂 cBN 陶瓷磨具的制备 及其磨削性能研究 单晶硼的纳米线制备及其表征 Li2S/C 复合材料做 Li-S 电池正 极研究 丙烯酸酯类无规共聚物的分子设
基于仿真误差补偿模型的回弹补偿新方法
0 引言
回弹是薄板冲压成形过程中不可避免的物理 现象 , 是整个成形历史的累积效应 ,与模具几何 形状 、材料特性 、摩擦接触 、润滑状态等诸多因素 密切相关 ,所以回弹问题非常复杂[1] 。
仿真计算的误差 ,假定在冲压工艺条件及仿真参 数不变的情况下 ,回弹仿真误差在模具型面发生 小变形时基本保持不变 ;然后根据该仿真误差在 CAD 模型上进行反向补偿 ,获得仿真误差补偿模 型 ,并以该模型进行回弹仿真迭代计算 ,直到回弹 仿真计算的结果和误差补偿模型一致 。由于新方 法考虑了回弹仿真误差 ,因此可以大幅度地提高 零件的成形精度 。
如果模具没有经过设计补偿 ,则它的型面和 零件的 CAD 型面一致 ,如果经过了设计补偿则 由图 1 的流程可以看到 , 模具型面实际上是由 CAD 型面经过多次回弹仿真计算而来的 ,因此可 以把补偿后的模具型面视为由 CAD 型面经过弹 性变形而来 ,反之亦然 。由于弹性变形只改变形 状而不改变面积 ,所以 CAD 型面 、实际冲压件重 构型面 、回弹仿真型面上的点都应该存在一一对 应的关系 。由于形状发生了变化 ,因构型面进行网格划分也无法保证节点的映射 关系 。
图 3 基于仿真误差补偿模型实现模具补偿的过程
固定其中一个面 , 另一个面通过平移变换找到两 个面的重合点 ,然后围绕重合点通过旋转变换来 找到一个合适的相对位置 。这个相对位置要求整 个面的法向偏差分布比较均匀 , 而且实际冲压件 重构模型的节点和仿真结果模型的节点在位置上 应尽可能地对应 , 以确保法向偏差是在相同的位 置上进行计算的 。重合节点的寻找一般是先计算 出型面的几何中心 , 然后根据几何中心和冲压方 向找到相对应的单元及节点 ; 相对位置的旋转是 一个典型的优化过程 , 优化的参数为绕坐标轴的 三个旋转角度 ,可以采用遗传算法进行计算 ,适应 度函数可以表示为所有对应节点的距离总和 , 总 和越小表明相对位置越好 。 3. 3 曲面强制变形建立节点映射关系
剪切增稠抛光磨料液的制备及其抛光特性
剪切增稠抛光磨料液的制备及其抛光特性李敏;袁巨龙;吕冰海【摘要】为了实现对工件的剪切增稠抛光(STP),采用机械混合与超声波分散法制备了一种A12O3基STP磨料液,并研究了它们的抛光特性.利用应力控制流变仪考察其流变性能,通过扫描电镜和光学轮廓仪研究了单晶硅加工后表面显微组织的变化,并测量其表面粗糙度.结果表明:STP磨料液具有剪切变稀和可逆的剪切增稠特性,达到临界剪切速率后,会形成A12O3“粒子簇”;当剪切速率增大至1000 s-1,储能模量,耗能模量和耗散因子都增至最大值,此时主要表现为类似固体的弹性行为,有利于形成类似“柔性固着磨具”.在STP加工单晶硅过程中,采用塑性去除的材料去除方式.随着抛光时间的延长,硅片去除速率先增大后减小;表面粗糙度不断减小并趋于稳定.实验显示,磨粒浓度不宜过高,否则会因剪切增稠效应造成黏度过大,导致流动性差而影响抛光质量.当Al2O3质量分数为23％时,抛光25 min后,硅片表面粗糙度Ra 由422.62 nm降至2.46 nm,去除速率达0.88 μm/min,表明其能实现单晶硅片的高效精密抛光.【期刊名称】《光学精密工程》【年(卷),期】2015(023)009【总页数】9页(P2513-2521)【关键词】剪切增稠抛光(STP);剪切增稠;Al2O3;STP磨料液;单晶硅【作者】李敏;袁巨龙;吕冰海【作者单位】湖南大学国家高效磨削工程技术研究中心,湖南长沙410082;湖南大学国家高效磨削工程技术研究中心,湖南长沙410082;浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室,浙江杭州310014;浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室,浙江杭州310014【正文语种】中文【中图分类】TN3051 引言近年来，随着科学技术的快速发展，出现了如单晶硅、蓝宝石、特种光学玻璃、钽酸锂及各种功能性陶瓷等硬脆或软脆性难加工材料［1－3］。
江西省工信委关于印发江西省制造业创新中心建设领域总体布局的通知-
江西省工信委关于印发江西省制造业创新中心建设领域总体布局的通知正文：----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------关于印发江西省制造业创新中心建设领域总体布局的通知各设区市、省直管试点县（市）工信委（局），赣江新区经发局：为进一步明确省制造业创新中心建设重点领域和发展方向，现将《江西省制造业创新中心建设领域总体布局》印发给你们，请结合工作实际，积极推动省制造业创新中心建设。
江西省工信委2018年5月17日江西省制造业创新中心建设领域总体布局序号领域名称技术难点1硅衬底半导体照明重点突破封装模组、应用集成等硅衬底LED中下游关键共性技术、开发高光效路灯、隧道灯、移动照明等硅衬底LED应用技术。
2虚拟现实重点突破光学系统、显示系统、交互系统、传输系统和人体工学等关键共性技术。
3稀土功能材料重点围绕稀土资源绿色高效采选、冶炼分离、综合利用等新技术和重点装备研发；稀土数字化矿山、冶炼分离智能工厂等稀土工业两化融合专用系统开发；稀土功能材料基因组工程研究计划、稀土功能及结构材料技术研究；高端稀土永磁、催化、储氢、发光、功能晶体、抛光等功能材料及其元器件和零部件开发。
4有机硅重点推进有机硅下游高附加值产品研发和产业化，重点攻克有机硅单体—硅油、硅橡胶、硅树脂、硅烷偶联剂—终端应用等有机硅产业链各环节的核心、关键技术。
5高端装备与机器人高档数控机床重点突破正向精度设计、刚度设计、多体结构设计等设计分析技术；疲劳失效控制技术、精度保持性技术等可靠性技术；空间误差补偿、热特性的控制、超精密技术等精度技术；高速切削、难加工材料切削等新应用技术。
高性能医疗器械重点开展医学影像、临床检验设备、先进治疗设备、外科植入物等产品的研发和产业化，推进数字化诊疗设备、组织修复与可再生材料、分子诊断仪器及试剂、人工器官与生命支持设备、健康监测装备等高端医疗器械的研发和产业化。
基于响应曲面法的YG8硬质合金刀片化学机械抛光工艺参数优化
基于响应曲面法的YG8硬质合金刀片化学机械抛光工艺参数优化袁巨龙;毛美姣;李敏;刘舜;吴锋;胡自化;秦长江【摘要】为了快速确定YG8前刀面抛光的最佳工艺参数,提高加工效率和精度,利用响应曲面法对YG8硬质合金刀片抛光工艺进行优化试验研究.通过单因素试验确定抛光转速、抛光压力、磨粒粒径和磨粒浓度的水平,并对4个工艺参数进行中心复合设计试验.建立了材料去除率RMR和表面粗糙度Ra的预测模型,基于响应曲面法优化工艺参数获得最佳工艺参数为抛光转速65.5 r/min、抛光压力156.7 kPa、磨粒粒径1.1μm、磨粒浓度14％,此时得到了最小表面粗糙度预测值Ra=0.019μm,材料去除率RMR=56.6 nm/min.试验结果表明,基于响应曲面法的材料去除率与表面粗糙度预测模型准确有效.【期刊名称】《中国机械工程》【年(卷),期】2018(029)019【总页数】8页(P2290-2297)【关键词】化学机械抛光;硬质合金刀片;工艺参数优化;响应曲面法【作者】袁巨龙;毛美姣;李敏;刘舜;吴锋;胡自化;秦长江【作者单位】湖南大学国家高效磨削工程技术研究中心,长沙,410082;浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室,杭州,310014;湖南科技大学难加工材料高效精密加工湖南省重点实验室,湘潭,411201;湖南大学国家高效磨削工程技术研究中心,长沙,410082;湘潭大学复杂轨迹加工工艺及装备教育部工程研究中心,湘潭,411105;湖南大学国家高效磨削工程技术研究中心,长沙,410082;浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室,杭州,310014;湖南科技大学难加工材料高效精密加工湖南省重点实验室,湘潭,411201;湘潭大学复杂轨迹加工工艺及装备教育部工程研究中心,湘潭,411105;湘潭大学复杂轨迹加工工艺及装备教育部工程研究中心,湘潭,411105;湘潭大学复杂轨迹加工工艺及装备教育部工程研究中心,湘潭,411105;湘潭大学复杂轨迹加工工艺及装备教育部工程研究中心,湘潭,411105【正文语种】中文【中图分类】TG1750 引言我国高速或超高速切削、精密模具制造、纳米加工和微细加工快速发展，对刀具质量的高性能要求日益苛刻［1］。
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Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｓｙｓｔｅｍ ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ
整个系统的流量控制实质为节流阀的节流调 速原理，其中管路中的实际流量通过流量传感器 及Ａ／Ｄ模块转换成数字信号送入控制器。得到的 数字控制量经Ｄ／Ａ模块输出给比例阀，其随着控 制电压的不同而呈现出不同的开口大小¨０｜，进而 改变供给回路中的液阻。而溢流阀正常工作过程 中处于开启状态，且溢流量随着系统液阻的变化 而变化，从而实现系统流量的自动控制。
如图２所示为控制器的结构框图，主控系统采 用ｒＩ＇Ｉ公司专用数字控制器ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２ＤＳＰ¨１｛，用 于解析上位机指令，并根据加工工艺参数要求，实 现抛光液流量的精确控制及抛光液的循环再利用。 整个数字控制系统包括：光耦Ｉ／Ｏ输出接Ｅｌ模块， 主要负责驱动外围控制电磁阀，实现抛光液的回 收或废液的排放；光耦Ｉ／Ｏ输入接口模块，主要处 理故障报警信号，实现抛光液缺液及管路过压报 警；Ａ／Ｄ运放模块，主要用于实时检测系统内的 压力、液位及流量；Ｄ／Ａ运放模块，主要用于转换 控制器数字输出，实现比例阀、微型泵、回流泵及 搅拌电机的控制；上位机通信接口ｕＴＲＴ，用于接 收上位机的控制指令。
ｔｈｅ ｆｌｏｗ ｒｅｇｕｌａｔｏｒ ｅｌｅｍｅｎｔ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｄｕｅ
ａ
ｔｏ
ｔｈｅ ｉｎｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ ｏｆ
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ｔｈｅ ｒｅｌｉｅｆ ｖａｌｖｅ’Ｓ ｏｐｅｎｉｎｇ ａｎｄ ｃｌｏｓｉｎｇ ｃｕｒｖｅ，ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｓ
ｌａｒｇｅ ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓ ａｎｄ ｎｏｎｌｉｎｅａｒ．Ａｉｍｉｎｇ
３００３３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ
ｔｏ
ｔｈｅ
ｊｅｔ
ｍａｃｈｉｎｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，ａ ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ ｆｌｕｉｄ ｓｕｐｐｌｙ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ，ｉｎ
ａｌｅ
ｗｈｉｃｈ ｔｈｅ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ ｖａｌｖｅ ａｎｄ ｒｅｌｉｅｆ ｖａｌｖｅ
图５
Ｆｉｇ．５
闭环控制原理
Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｃｌｏｓｅｄ—ｌｏｏｐ ｃｏｎｔｒｏｌ
图７逆补偿多项式拟合效果
Ｆｉｇ．７ Ｐｏｌｙｎｏｍｉａｌ ｆｉｔｔｉｎｇ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｉｎｖｅｒｓｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ
逆补偿直接控制方法是通过逆模型直接补偿输 人误差，理论上系统的输出量任意时刻都可以完全 万方数据
ｏｎ
ａｃｈｉｅｖｅ ｏｆ
ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２ＤＳＰ ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ，ｔｈｅ
ｃｏｎｔｒａｓｔ
ｓｔｅｐ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｕｓｉｎｇ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌ ＰＩＤ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ
２总体方案设计
２．１系统组成原理 如图１所示，整个系统主要由微型泵、溢流 阀、流量传感器、比例阀、回流泵、电磁阀、控制 器等硬件构成。基本原理为：磨料及基载液（一般 为水）在容器中经过机械搅拌均匀后，由微型泵吸 人分成两路：一路经溢流阀后回储液槽，主要用于 稳定比例阀阀前压力；另一路则流经流量传感器、 比例阀、机床电主轴、喷嘴形成射流，射流束以一 定的冲击速度喷射到工件表面，对其进行加工去 除作用，最后抛光液在防护罩及回收皿的作用下， 由回流泵重新回收到容器中以备循环使用一ｊ。
磨料水射流抛光技术是针对新兴光电子元件 表面超精密加工的新技术之一，其利用混有磨料 （抛光液）的射流液体束对光学零件的冲击碰撞进 行抛光¨Ｊ，具有抛光精度高、无亚表面损伤及对 工件形状适应性强等优势性Ｊ。在高精度镜面加工、 管件内部光整加工＂１以及硬质金属零件１４ ｏ等领域 有着非常广阔的应用前景。而加工过程中工艺参
图４逆控制方法原理
Ｆｉｇ．４ Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｉｎｖｅｒｓｅ ｃｏｎｔｒｏｌ Ｆｉｇ．６
图６逆补偿复合控制原理
Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｉｎｖｅｒｓｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ
闭环控制原理如图５所示，其无需建立迟滞 非线性模型进行补偿，而是在控制器的设计过程 中直接引入测量传感器作为反馈元件。应用传统 控制规律，如ＰＩＤ【ｔ３］，进而克服迟滞非线性对系 统性能的影响，以获得较高的控制精度。
－０．２６３ －０．５２６ －０．７９０ 一１．０５ 一１．３２ —１．５８
万方数据
电子测量与仪器学报
２Ｏ
ｌ ｌ
第２７卷
８ ６
无误的复现输入量。但控制精度往往与模型精度相 关，而模型的精度越高，由于数学表达式也会过于 复杂，而导致逆补偿不够精确，控制效果欠佳。因 此，为使逆控制精度高、适应性强，目前一种常见 方式就是采用复合控制ｕ ４｜，即在逆模型前馈补偿的 基础上，引入闭环控制，其控制原理见图６所示。
ｔｈｉｓ ｓｉｔｕａ－
ｔｏ
ｔｉｏｎ，ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｏｆ ｉｎｖｅｒｓｅ ｍｏｄｅｌ ｆｅｅｄ・ｆｏｒｗａｒｄ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ａｎｄ ＰＩＤ ｆｅｅｄｂａｃｋ ａｒｅ ｕｓｅｄ ｈｉｇｈ—ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｔｈｅ ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ ｌｉｑｕｉｄ．Ｔｈｕｓ，ｂａｓｅｄ
０ １０ ２０ ３０ ４０ ５０ ６０ ７０ ８０ ９０ １００
ｌ ４ ｌ ２ ｌ ＯＯ４ Ｏ２
开度（％）
４逆补偿复合控制器设计
４．１逆补偿模型多项式拟合 目前能精确描述迟滞特性的数学模型有Ｍａｘ— ｗｅｌｌ滑动模型、Ｐｒｅｉｓａｃｈ模型及以及它的各种变 体¨引，但由于这些模型的共同缺点是模型复杂、 参数多且不易确定、模型对参数敏感、运算量大。 而由图６可知，系统迟滞约为１０％，故仅采用多 项式进行近似拟合，效果见图７所示。其中横坐标 为流量，纵坐标为比例阀开度（０对应阀的关闭， ３０７１对应全开，离散点为实测数据，拟合后的效 果如实体曲线）。根据拟合结果，对指令输入进行 逆补偿，补偿后输入输出的符合效果如图８所示。
ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ
ｒｅｄｕｃｅｄ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｉｎｖｅｒｓｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ；ｃｏｍｐｏｓｉｔｅ ｃｏｎｔｒｏｌ；ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ ｆｌｕｉｄ ｓｕｐｐｌｙ
１
引
言
数是否合理选取及是否具备长时稳定性，直接影 响着去除函数的稳定性，从而影响材料去除的确 定性＂１。因此，高精度、稳定性的抛光液供给成为 了保证面形加工精度的关键因素。 为此，根据射流加工工艺要求，设计了一套以 比例阀和溢流阀为流量调节元件的抛光液供给系 统。理论上，在阀前后压差不变的情况下，改变阀 的节流通道面积，可线性调节流量∞Ｊ，但由于溢 流阀在正反行程工作曲线不重合，导致整个系统
溢流阀在调节过程中的正反行程工作曲线不重合，导致系统存在较大的迟滞及非线性。针对这一情况，采用了前馈逆补 偿及ＰＩＤ反馈的复合控制策略。并基于ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２ＤＳＰ数字控制器，完成了传统ＰＩＤ控制策略和逆补偿复合控制策略
的阶跃响应效果对比实验。结果表明，逆补偿复合控制策略能很好的改善系统响应品质，超调量和响应时间得到了明显
第２７卷第４期
・３６６・
电子测量与仪器学报
ｌｏＵＲＮＡＬ ＯＦ
％ｆ．２７
Ｎｏ．４
ＥＬＥＣ豫ＯＭＣ
ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴ ＡＮＤ ＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴ
２０１３年４月
ＤＯＩ：１０．３７２４／ＳＰ．Ｊ．１ １８７．２０１３．００３６６
基于逆补偿复合控制的抛光液供 给系 统设计术
尹志生
郑
楠
于
淼
彭
吉
闫
丰
（中国科学院长春光学精密机械与物理研究所应用光学国家重点实验室长春１３００３３） 摘要：根据磨料水射流抛光加工工艺要求，设计了一套以比例阀和溢流阀为流量调节元件的抛光液供给系统。但由于
收稿日期：２０１２—１１
Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｄａｔｅ：２０１２．１ １
＋基金项目：国家重大专项０２专题（２００９ＺＸ２２０５）资助项目
万方数据
第４期
基于逆补偿复合控制的抛光液供给系统设计 ２．２控制器硬件方案设计
・３６７・
存在较大的迟滞及非线性。因此，仅通过调节阀芯 开度的方式来调节流量不够精确‘７｜。针对这种情 况，文中采用逆模型前馈补偿及ＰＩＤ反馈的复合 控制策略‘８｜，实现了抛光液射流流量的快速、高 精度控制。
图３
Ｆｉｇ．３
系统实测开环响应特性
Ｍｅａｓｕｒｅｄ ｏｐｅｎ—ｌｏｏｐ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｆｏｒ ｓｙｓｔｅｍ
３．２控制策略的确定 由图３所示的响应曲线可知，在单程方向上 系统的响应特性表现出非线性，而在整个正反向 行程中又存在较大迟滞特性（１０％左右）。为了克 服迟滞特性对控制精度的影响，通常采用的控制 策略有逆补偿控制和闭环控制两种¨２｜。 逆补偿控制的控制原理如图４所示，其首先 根据对象的响应特性对迟滞特性建立迟滞模型， 然后对期望输入进行反解，以实现期望输入与实 际输出的线性化。因此，迟滞模型的建模精度，以 及迟滞逆模型的获得是实现逆补偿控制的关键， 直接影响系统的控制精度。
ｉｓ ｃｏｍｐｌｅｔｅｄ．Ｔｈｅ
ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｔｒａｔｅｇｙ ｉｓ ｗｅｌｌ ｒｅｏｖｅｒ，ｔｈｅ ｏｖｅｒｓｈｏｏｔ ａｎｄ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｔｉｍｅ ｉｓ
ｔｏ
ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ ｓｙｓｔｅｍ ｒｅｓｐｏｎｓｅ．Ｍｏ—
第４期
基于逆补偿复合控制的抛光液供给系统设计
・３６９・
５实验效果分析
如图１０所示为仅采用ＰＩＤ闭环控制的系统阶 跃响应实验曲线，由图可知系统存在较大的超调， 且响应时间较长（其中横坐标为时间轴）。为了改 善上述不足，加入逆补偿复合控制策略，其响应如 图１１所示。由图可知，系统响应无超调现象，且 调节时间明显得到减少。