采用纳秒脉冲激光对Al2O3陶瓷进行激光铣削实验。使用响应面二阶回归模型建立铣削工艺参数与表面粗糙度、铣削深度之间的变化关系,通过灵敏度分析方法识别影响表面粗糙度和铣削深度的关键工艺参数;以最小化表面粗糙度和最大化铣削深度为优化目标,利用遗传算法确定理想的工艺参数组合,并进行实验验证。结果表明:基于响应面法的数学模型预测能力较强,铣削次数及搭接率对表面粗糙度和铣削深度的影响最为显著,优化参数下表面粗糙度与铣削深度的预测值分别为10.471 μm和120.526 μm,实验值分别为10.835 μm和131.277 μm,相对误差分别为3.36%和8.19%。

为了实现锻造操作机升降运动与水平移动之间的解耦, 提出了一种从结构组成原理上实现解耦的锻造操作机机构, 并对该机构的运动机理和动力学性能进行了研究与实验验证。首先, 基于Hoekens四连杆机构介绍了完全解耦式锻造操作机的结构组成原理; 运用螺旋理论工具分析了完全解耦式操作机机构的自由度, 对其升降运动和水平移动之间的解耦机理进行了剖析。然后, 基于虚功原理建立了操作机机构动力学模型, 比较分析了该解耦式操作机机构和典型平行连杆式操作机机构在升降运动和锻造加工过程中的受力性能。最后, 研制了该新型解耦式操作机的比例实验模型, 采用激光跟踪仪测试了钳杆在升降过程中的水平位移变化量。实验结果表明: 在升降运动过程中, 钳杆在水平方向的位移变化量在1 mm之内, 基本上验证了该完全解耦式锻造操作机能够实现升降运动与水平移动之间的解耦。