全自动异形玻璃磨边机3M集成数控系统的研究

介绍具有测量-建模-加工(3M)集成的全自动异形玻璃磨边机专业数控系统的开发,并深入研究了3M集成中随动测量控制算法以及系统集成.     

异形玻璃加工图形定位方法研究

针对玻璃深加工行业中的异形玻璃定位问题,提出了一种具有共性的通用定位核心技术-图形定位解决方法.该算法主要采用的是由异形测量方法、CAD几何图形信息提取、轮廓曲线拟合和实体图形再现与相似等技术组合而成的方法,解决了异形玻璃加工中精确定位问题,并在玻璃加工系统中进行了实际应用.实际应用结果表明,该算法具有较高的定位精度和可靠性.     

数控玻璃异形磨边CAD/CAM系统开发

为了解决玻璃异形磨边加工中质量及效率低下的问题,开发了数控玻璃异形磨边CAD/CAM系统.该系统可以针对玻璃加工中特殊工艺要求,完成从图形绘制到磨边及抛光代码的自动生成.通过使用遗传算法获得了玻璃加工最优路径;通过采用圆弧进退刀工艺,圆满地解决了玻璃磨边中结刀疤问题;通过抛光预补偿算法,大幅度提高了抛光效果.实践证明该CAD/CAM系统能够很好地满足玻璃异形磨边的要求,可以大幅度提高加工质量.     

二维异形切割件优化排样的拟合算法

多种异形零件在钢板上的优化排样问题 ,实际上也可看作多边形(异形零件的外轮廓 )对多边形 (矩形 )的最优填充问题。从拼图游戏的启发构造了一个异形零件优化排样的拟合算法。用该算法对一些优化排样问题进行了计算 ,得到较为满意的结果     

异形玻璃自动切割机在线加工及控制技术

应用CAD／CAM技术进行图形编辑和刀位文件的自动生成,是目前国内外自动化加工的发展趋势,介绍了利用CAD／CAM技术通过PC与PLC的通讯进行异形玻璃的在线加工和控制方法。     

面向异形玻璃的视觉引导算法研究

提出一种面向异形玻璃基于形状模板的匹配方法和奇异值分解的迭代匹配方法的轮廓度误差视觉测量算法,该算法可以识别定位各种各样的异形丝印玻璃。首先,在图像中使用基于Sigmoid函数的亚像素边缘检测方法来拟合产品的亚像素边缘,接着使用基于形状的模板匹配方法来进行粗匹配,再在粗匹配的基础上使用SVD算法得到图像的旋转平移矩阵,进行精匹配。最后计算相关对应点之间的距离作为匹配精度。     

基于点云数据重构三维网格模型的神经网络法

给出了一种新的基于神经网络的点云数据重构CAD实体模型的新方法。该方法能直接从神经网络的权值矩阵得到曲线的控制顶点、曲面的控制网格，通过神经网络的权值约束实现曲线段、曲面片之间的光滑拼接。同时对恢复的隐式表面的初始逼近网格自适应性进行优化。利用谊方法恢复的网格形状，无论在表面还是在隐式曲面的轮廓部分都能获得很好的视觉效果。所有算法的时间复杂度均为O（n），可以完全实时进行。     

用二次曲线极小值原理实现玻璃窑炉燃烧系统优化控制

运用二次曲线的极小值特性,采用变步长逼近的递推算法,通过对玻璃窑炉燃烧系统二次风流量与重油流量最佳燃烧比的自动寻优,实现了玻璃窑炉燃烧系统的优化控制.     

数控玻璃雕刻图形自动编程系统研究

介绍数控玻璃雕刻图形自动编程系统的结构和功能，该系统在研究玻璃图案加工轮廓的基础上，通过对轮廓图形进行刀具信息，加工信息的处理，形成加工路线，自动生成NC代码和走刀模拟，实现玻璃图案磨削，抛光自动循环加工。     

异形板材自动放样及三维造型的研究与实践

输电铁塔中含大量不规则异形板材，其结构特点决定了异形板材的设计方法主要是手工放大样，但此法效率低，质量差，给制造，装配带来很大的困难。本文采用嵌套算法和面域拉伸法，较好地解决了异形板材的自动放样及3维造型问题，系统放样采用VB6．0编写，并直接读取放样数据文件生成异形板材的3维立体图，实现了自动放样，3维造型联合输出入实时修改等功能。     

基于GA-SA混合寻优算法的CAPP与PPC集成原理研究

评述了CAPP和PPC集成原理,在统一资源库的约束条件下,提出了基于GA-SA混合优化策略的CAPP和PPC的集成方法;建立了基于GA-SA算法的算法基本框架、算法模型;通过实例仿真表明,GA-SA混合寻优算法较单一的GA算法具有更好的应用效果。     

CAD/CAM/CNC集成系统的研究

论述了CAD/CAM/CNC集成化的意义 ,从界面、数据、算法等方面探讨了CAD/CAM/CNC集成系统的结构及实现方法。作为集成系统的具体应用 ,介绍了三坐标测量造型的原理及方法 ,可实现在同一台数控铣床上从实物模型获取数学模型、测量造型、局部编辑、数控编程和数控加工。     

生产计划中物料快速分解及能力平衡可视化的实现

提出了一种以需求计划（MRP）算法为基础的生产计划系统的实现方法,算法的求解与能力的平衡在VC＋＋平台上完成;系统基础数据的管理、操作界面的集成基于VFP平台。物料快速分解、能力平衡可视化技术与VFP强大灵活的数据库功能相结合,实现了MIS各模块的信息集成以及MIS与CAD／CAPP的无缝集成。     

基于轻量化模型的CAD/CAPP系统集成技术研究

针对当前计算机辅助设计、计算机辅助工艺设计系统间三维模型信息的集成和共享问题,提出了一种基于轻量化三维模型的信息集成方法。建立了基于轻量化模型的工艺信息模型。提出了基于轻量化模型的制造特征提取方法,通过设计轻量化模型几何信息提取和判断相邻表面间邻接关系的算法,建立了轻量化模型的边界表示(B-rep)模型,然后将边界表示模型与预先定义的形状特征模板进行比较,从而识别出零件的制造特征。最后通过一个实例验证了制造特征提取方法的可行性和有效性。     

振动信号频域积分的滤波修正算法

机械故障诊断中,通过振动信号的软件积分可以实现振动加速度、速度信号向位移信号的转换。为了消除信号中噪声对软件积分结果的影响,分析了软件积分在振动信号积分中趋势项产生的原因,提出了基于传感器低频滤波与阀值滤波修正的频域积分算法。方法简单实用,消除了软件积分结果中的摆动趋势。数值仿真结果与实测结果表明,方法抗噪声能力强,具有很好的精度和通用性,目前已经应用于旋转机械状态监测与故障诊断系统中,为判断机组运行状态提供了很好的依据。     

基于M/T算法针对机械式水表误差检测及校准的改进方法

研究基于M/T高精度数字测速算法的改进比较法水表误差检测,采用反射式激光传感器对水表始动元件进行检测,采集到的反馈脉冲信号与时钟信号同时送入单片机进行M/T测速算法运算。从而得到始动元件转速,并根据标准表和被测表的转速求取水表示值误差。结果表明:该算法可以充分发挥M/T算法的宽域性,在整个测速范围内获得很高的测速精度和精度一致性,具有较高的动态测量分辨率。能够在短时间内对水表误差进行高精度测量并指导校准工作,实现动态误差测量及校准。     

薄壁件加工变形误差预估及补偿的集成

针对薄壁件数控加工过程中产生的力致变形误差,提出了一种将变形误差预测与误差补偿进行集成的方法。在提出高效的误差计算迭代算法基础上,采用APDL的方式开发了集迭代计算、刀具走刀、材料去除于一体的误差动态仿真程序,实现全过程加工误差的自动计算。借助UG二次开发工具UG/Open开发的应用程序实现了UG和ANSYS之间的数据通信,根据预测变形误差自动修正CAD模型,继而利用UG CAM生成考虑误差补偿因素的加工代码。研究了涉及误差离线预测及补偿的集成方法的多个关键技术。算例表明：误差预测值逼近实验值,精度可靠;集成软件能够自动生成误差补偿的加工代码,实现了误差离线预测和补偿全过程的CAD/CAE/CAM集成,集成程度高。     

基于共同进化算法的多工艺路线决策研究

针对传统单种群进化算法(ConventionalEvolutionaryAlgorithm,CEA)求解CAPP中多工艺路线决策与生产调度集成的不足,提出利用共同进化算法(SymbioticEvolutionaryAlgorithm,SEA)来实现单件小批量生产和面向定单生产的柔性工艺设计和生产调度的集成。并对共同进化中工艺子种群和调度子种群的基因编码、染色体的交叉、变异和共同进化个体的选择做了探讨。最后以算例验证了基于动态资源条件下,共同进化算法能够实现系统的全局优化,表明此算法能够较好地解决CAPP和生产调度的集成。     

Autonomous dynamic displacement estimation from data fusion of acceleration and intermittent displacement measurements

Addressing the importance of displacement measurement of structural responses in the field of structural health monitoring, this paper presents an autonomous algorithm for dynamic displacement estimation from acceleration integration fused with displacement data intermittently measured. The presented acceleration integration algorithm of multi-rate Kalman filtering distinguishes itself from the past study in the literature by explicitly considering acceleration measurement bias. Furthermore, the algorithm is formulated by unique state definition of integration errors and error dynamics system modeling. To showcase performance of the algorithm, a series of laboratory dynamic experiments for measuring structural responses of acceleration and displacement are conducted. Improved results are demonstrated through comparison between the proposed and past study.     

金属切削过程的三维显式动力分析

利用非线性有限元程序LS-DYNA,对低碳钢直角自由切削过程进行三维显式动力分析.模型采用单点积分Lagrange算法的三维显式实体单元solid164,以各向同性应变率相关分段线性塑性材料本构模拟切削层材料,以面-面固连断开接触算法模拟切屑与工件母体的分离过程,以同时考虑滑动摩擦与粘结摩擦的模型模拟切屑与前刀面的接触关系.显式分析结果预测低碳钢切削过程中切削力的大小,切削力分析值与已有实验值相比误差为0.6%;模拟出切屑变形过程中金属晶粒的剪切滑移和流动现象;获得切屑的变形形态及切屑中压力及应力应变的分布情况.