基于加工特征的形面要素输入法

零件信息描述是实现CAPP的关键。零件信息描述的方法有多种,本文根据轴类零件的特点,介绍了一种轴类零件基于加工特征的零件信息输入法及其实现。     

典型轴类零件车削加工专家系统的研究

针对典型轴类零件在实际生产中人工编制工艺效率低下、切削参数选择不合理等问题,依据金属切削加工理论,通过分析典型轴类零件车削加工的专家经验,提出了基于Visual和Sql Server建立典型轴类零件车削加工专家系统。系统先通过对零件三维模型的识别,提取出能够用于制定工艺的零件信息,进而采用基于规则推理的技术,实现典型轴类零件的工艺方案自动制定、刀具和切削参数自动选择优化等。     

轴类零件多功能全自动智能测量仪的设计

为实现对轴类零件的圆度、圆柱度、同轴度、跳动、表面粗糙度和硬度等多种质量指标的综合检测,满足轴类零件高精度、高效率、多误差的检测需求,采用现代机床设计理念,创新设计了轴类零件定位夹持回转机构和轴类零件测量机构,研制了一种契合企业生产节拍,测量环境要求低的多功能全自动智能测量仪。该测量仪自动化程度高、检测精度高、检测功能多、应用范围广。     

基于工业CT的轴类零件故障诊断

为了解决对轴类零件深埋裂纹的检测和裂纹扩展预测问题,提出了一种基于计算机断层成像（CT）的深埋裂纹的检测和裂纹扩展预测方法,用于轴类零件的性能评定及故障诊断。轴类零件经工业CT扫描得到CT图像序列,运用Canny算法提取其边缘轮廓,然后采用矢量化处理边缘,最后运用有限元理论,有效地预测裂纹扩展。结果证明根据轴类零件工业CT数据可以快速并精确地检测裂纹,并预测裂纹的扩展,实现对轴类零件的性能评定及故障诊断。     

基于CT原理的轴类件深埋裂纹扩展预测研究

为了解决对轴类零件深埋裂纹的检测和裂纹扩展预测问题,提出了一种基于计算机断层成像(CT)的深埋裂纹的检测和裂纹扩展预测方法,用于轴类零件的性能评定及故障诊断。轴类零件经工业CT扫描得到CT图像序列,采用CANNY算法提取其边缘轮廓,然后对边缘进行矢量化,最后运用有限元理论,对裂纹扩展进行预测。结果表明根据轴类零件工业CT数据可以快速并精确地检测裂纹,并预测裂纹的扩展,实现对轴类零件的性能评定及故障诊断。     

基于特征的轴类零件信息生成系统

针对轴类零件,分析了创成式ＣＡＰＰ系统中工艺决策所需的基础数据———零件信息,研究了零件设计特征与制造特征的区别及制造特征所包含的内容。对轴类零件的特征进行了合理的分类,并介绍了特征之间的关系,由此阐述了特征建模的方法。介绍了在ＡｕｔｏＣＡＤ 二维图形环境下开发的基于特征的轴类零件信息生成系统及其数据结构和系统信息流程,设计了零件信息的输出格式。该系统实现了二维图形环境下的ＣＡＤ／ＣＡＰＰ的集成。     

废旧轴类零件改型再制造加工成本评估算法

研究了废旧轴类零件的改型再制造可加工性评价及加工成本评估的问题。根据轴的特征,提取零件轴线及轴各端面信息,利用这些信息,与待加工零件的3维模型进行形状对比,从几何形状的角度评价其再加工其他零件可行性。根据对比结果,确定加工方法,并评价加工成本,根据加工成本选择出最优废旧零件作为加工新零件的毛坯,试验表明本文提出的算法切实可行,并在改型再制造中具有较好的应用价值。     

基于特征的轴类零件信息生成系统

针对轴类零件，分析了创成式ＣＡＰＰ系统对工艺决策所需的基础数据－零件信息，了零件设计特征与制造特征的区别及制造特征所包含的内容。对轴类零件的特征进行了合理的分类，并介绍了特征之间的关系，由此阐述了特征建模的方法。介绍了在ＡｕｔｏＣＡＤ二维二维图形环境下开发的基于特征的轴类零件的信息生成系统及其数据结构和系统信息流程，设计了零件信息的输出格式。该系统实现了二轴图形环境下的ＣＡＤ／ＣＡＰＰ的集成。     

结合改进Hough变换的在线工件直线特征提取研究

为提高轴类零件在线非接触检测的可靠性和实时性,通过对现有图像处理算法的分析,在对现有方法应用的同时,虽其中的部分算法进行了改进,提出了一种基于改进Canny算子与改进Hough变换相结合的直线特征提取算法。通过对获得的零件轴图像预处理,增强图像信息;用改进的算法对图像进行边缘直线的特征提取。通过实验表明,改进的算法自适应能力较强,能够有效抑制噪声,并可以快速准确地提取零件轴的边缘信息,能够满足工件在线检测的要求。     

改进的Hough变换在轴类零件测量中的应用

采用一种自适应阈值范围的Hough变换来检测阶梯轴零件中的直线。对传统的Hough变换进行了改进,快速、高精度地实现了对阶梯轴类零件轮廓直线的提取。结果显示:运用改进的Hough变换可有效提取轴类零件的轮廓直线,效果明显比传统Hough变换要好,为进一步的轴类零件尺寸测量奠定了基础。     

龙门式多轴联动机床的几何误差建模

设计一台集加工、检测于一体的小型龙门式多轴联动加工系统,以实现小型或微小型零件的铣、钻、磨削加工。机床除了从结构上提高精度外,也采取了误差补偿的措施,通过对机床进行几何误差建模,得到几何误差模型,以便进行补偿,提高精度。     

基于三维模型的雷达结构件数字化检测技术应用

雷达产品三维设计技术的不断完善与应用,对产品制造检验提出了更高要求,传统的检验方法和手段难以满足数字化研制环境下的质量保证要求。文中概述了基于三维模型的检测技术的发展,通过具体实例说明了三维数字化检测的流程与应用方法。以数字化技术手段代替传统的手工测量,解决了数字化环境下基于三维模型的检测难题,可在保证雷达产品数字化生产质量方面起到一定的作用。     

自由曲面的非等参数超声检测轨迹生成算法

针对复杂曲面工件内部缺陷的超声检测，提出了一种新的近似等弧长超声检测轨迹生成算法。该方法采用近似等弧长方法对参数重新进行参数化，使生成的扫查点间距分布更合理，与等参数的复杂曲面超声检测轨迹生成法相比，在满足扫查要求的前提下，检测点数明显减少，从而可生成更有效的检测轨迹。仿真实验表明，所提出的方法是有效、可行的，运用该方法可提高工件的检测效率和检测系统的利用率。     

Nonrigid parts’ specification and inspection methods: notions, challenges, and recent advancements

In a free state, nonrigid parts can take on different shapes compared to their design model. Such behavior of nonrigid parts introduces particular challenges to engineers during the geometric and dimensional requirements specification and inspection steps. Given that the choice of inspection method is guided by the requirement specification type, this paper presents two sections dealing, respectively, with the specification and the inspection method used for nonrigid parts. Accordingly, this paper proposes a categorization of the particular specification methods used for the geometric dimensioning and tolerancing of nonrigid parts under the American Society of Mechanical Engineers and International Organization for Standardization standards, as well as a review of the available approaches for the fixtureless inspection method of these parts. Typical applications of each specification method, as well as the advantages and drawbacks of their use, are proposed as general guidance. Finally, the current research trends into the fixtureless inspection methods of nonrigid parts are underscored.     

Modeling and error analysis for assessing spindle radial error motions

The rotating accuracy of a machine tool spindle directly affects the roundness of machined parts. Commonly, a precision arbor and one or two probes are used to inspect the spindle axis error motion. When the spindle error motion is in the same order of magnitude as the accuracy of the reference arbor, it is desirable to separate the roundness error of the reference arbor from the spindle error. One of the methods used is the three-probe method. This paper presents an exact geometric model and error analysis for the conventional three-probe method. The exact model is used to show that there is an approximation error in the commonly used governing equations of the three-probe method. To reduce inaccuracy in the converted axis motion and arbor contour, the reference arbor accuracy should be at least ten times better than that of the axis motion. It is also shown that the mounting error of the probes should be less than one-fiftieth of the size of the axis motion and the arbor size. The exact geometric model developed in this paper can also be extended to analyze the accuracy of other spindle inspection or roundness measurement methods.     

基于CCD的起重机零件检测系统

根据起重机械定期检验零件测量过程中,传统的测量方法存在测量精度不高、效率低、可靠性差的缺点,提出了基于CCD零件检测系统,该系统具有测量精度高、非接触、高速度、动态范围大,信息量丰富等优点,非常适合传统方法难以测量的场合。     

磁性零件在线式激光光电计数仪的设计

为实现对磁性零件的在线计数检测 ,开发了一种在线式磁性零件激光光电计数仪系统。采用激光光源 ,缩束光管 ,光束发散小 ,准直性好 ;采用对辊式自动排料机构和圆刷式梳料器 ,工件排列有序 ,下料速度快 ,解决了目前磁性零件大批量计数的问题。该计数仪具有计数准确、快速和适应多种规格产品计数的特点 ,对 3～ 10 0 m m和厚度 1～ 2 0 m m的零件均可进行计数 ,并且计数速度可达到 10 0 0件 /分以上 ,已应用于实际生产中。     

三维CAD系统中变动孔特征通用生成方法

公差给出了有误差的真实加工零件可以变动的极限范围,然而现有的三维CAD系统无法有效地表示、生成出零件带公差信息的变动体。以孔特征为研究对象,系统地研究了其所有可能的公差要求组合,讨论了孔特征中心轴线可变动范围的快速确定方法。结合给定的不同公差类型,讨论了孔轴线和孔表面变动体生成方法。建立了孔特征变动体生成的数学模型,并给出了实现算法。最后给出了变动孔特征的实现实例。     

Designing small samples for form error estimation with coordinate measuring machines

We propose a method for designing inspection plans of small size for use in form error evaluation of parts from batch or mass production using coordinate measuring machines. The method exploits a priori information coming from large sample inspection of one or a few parts of the lot. It is based on a regression model fitted to the large sample. The model is used twice. First, it provides the dominant pattern of the surface. Then, the deviations from the model that are relevant to form error are captured by weighting the points of the convex-hull of the large sample with the regression residuals. Based on two case studies, we show that the method provides a good accuracy in the estimation of straightness and flatness with very few measurement points. Comparative results also indicate that the method outperforms both the typical sampling schemes used in industry (random sampling, latin hypercube sampling), which do not exploit a priori information, and a recently proposed method using the same kind of a priori information.     

精密异形零件数控加工工艺分析与检测

从异形零件难装夹难加工的特点出发,选择一件形状异形并精度高的零件为例。通过对其结构、精度进行分析,合理制定加工工艺,设计配套专用的工装夹具,使零件的加工简单化,保证精度。根据零件的形状、精度要求,要使品质达到有效控制,普通的检验设备很难完成检测,针对这一情况设计了一套专用的检验工具,操作简便、使用可靠。