工件位置加工误差的分析与建模

主动寻位与状态记忆安装技术(InitiativeLocatingandStateMemory,简称IL&SM)是一种新型的工件安装方法。通过运用齐次坐标变换原理分析了多工序转换过程中,IL&SM箱体对工件上特征间位置精度的影响,并给出了描述工件位置误差的通用数学模型,最后通过实例说明了位置误差建模方法的应用。研究结果将为消除箱体原始误差对工件加工精度影响,从而为进一步实现误差补偿提供理论参考依据。     

蚁群算法和遗传算法融合及其在有时问窗的车辆路径问题中的应用

针对基本蚁群算法搜索时间长、易陷入局部最优的缺点,提出了一种蚁群算法和遗传算法相融合的混合算法。该算法利用遗传算法全局快速收敛的优点,将遗传算法融入到蚁群算法的每一次迭代中,以加快算法的收敛速度,提高求解效率。实例运行结果验证了算法的有效性。     

基于小波分析的声发射刀具状态判析

提出了一种基于小波分析的声发射刀具状态判析方法,该方法通过多层小波分解对信号主能量所处频段进行局部特性刻画,利用小波分解系数2——范数表征信号的奇异性,在统计量与刀具状态间建立物理联系。实例表明:该方法能有效地判断刀具状态,并具有较好理论基础与操作性。     

工艺设计自动化的研究

介绍了一个非回转体零件的工艺设计专家系统，讨论了系统的组成，基于特征的零件建模方法，工艺知识库的构造及推理机制问题。系统可由ＣＡＤ系统输入零件的有关信息，自动进行零件的工艺规程设计。     

基于微流控技术的新型PDMS平面微阀

针对常规微阀结构较为复杂,存在着制作成本较高、难于加工和不易系统集成等问题,提出了一种设计简单的柔性阀片-阀塞结构的PDMS平面微阀的研究.微阀的制作采用了标准PDMS模塑法微细加工工艺.测试结果表明微阀工作性能良好,反向泄漏量可以减少到0.1 mL/min,而微阀的正/反向流量比可以达到41:1,满足了微流体控制系统对流量调节的要求,可广泛应用于各种微流控系统中.     

导轨速度对静压导轨承载性能的影响

竖直液体静压导轨是纳米数控精密加工机床关键装备,机床静压导轨的运动速度不仅对零件加工精度有影响,也对导轨油膜承载性能有影响。因此确定机床导轨最佳工作速度就十分有必要。以纳米曲面磨床静压导轨油膜为例,通过Fluent流体仿真,对导轨运动速度与油膜最高压力、最低压力、油膜承载力定量的研究得到:在相对静止状态下,油腔压力场呈对称分布;导轨的运动速度增加,会产生油膜承载的不平衡性;验证了油膜负压对导轨承载性能影响很小,可以忽略;提出了纳米数控磨床的最佳静压导轨运动速度范围为0~0.1 m/s及0.3~0.5 m/s;在该工作速度范围内导轨的承载性能较好。研究结果为精密机床闭式静压导轨的工作参数选定提供了一定的依据。     

独立成分分析及其在纺纱锭子噪音测试中的应用

纺纱锭子性能的优劣对生产效率和纱线质量具有决定性的影响。以纺纱锭子运转中的噪音信号为考察对象,对纺纱锭子运转过程进行分析。利用快速独立成分分析FastICA算法对工作状态中的锭子声压信号进行噪音源数据分离分析,得到工作状态下源信号的主频率。将工作状态下源信号的主频率与锭子不运转下的噪音主频率进行对比,38.88%分离主频率与锭子不运转下的噪音主频率一致,44.44%分离主频率与锭子不运转下的噪音主频率相近,最小误差为0.05%。实验与分析结果表明,FastICA算法用于噪音源信号主频率分离的有效性和正确性。     

纳米级精度的竖直液体静压滑台设计

为了满足航天关键件的加工精度要求,需要设计并制造满足设计要求的纳米级精度的竖直液体静压滑台。本文针对滑台结构、关键部件及公差设计方法展开了研究。首先,根据高精度竖直滑台的设计要求,采用不等流量的滑块结构及控制方法整体设计滑台结构。设计时,将所有液压油管路均设置在滑块中,以减小油压损耗,且使得滑台结构紧凑。接着,为使圆孔加工时圆度误差不受导轨刚度的影响,采用等导轨刚度的设计方法,同时给出了该方法下油膜厚度、刚度、压力的计算方法。文中还证明了上下油腔不等承载面积法能够降低竖直滑台由于倾覆力矩产生的倾角误差,提高导轨运动精度。在此基础上,提出了基于不等流量结构的几何精度设计方法,计算并证明了不等流量的结构和控制方法可以降低导轨和滑块极高的制造等级要求和制造成本。最后,根据上述设计方法设计并制造了数控纳米曲面磨床竖直滑台,并测试了该磨床竖直Z滑台的运动精度。结果显示采用不等流量结构的滑台制造公差要求由IT1降低到IT3。Z滑台精度测试结果为:定位误差为±80nm,重复定位误差为48nm。     

基于Windows环境下的CAPP开发工具—CAPPTS

成组技术和计算机相结合为工艺设计领域带来了勃勃生机，八十年代后期CAPP技术的研究和CAPP系统的开发在我国形成“热点”，但是传统开发CAPP系统时，往往忽略事物的共性问题，而把注意力集中在解决针对性很强的具体问题上。这样，CAPP系统不仅缺乏可移植性，而且自适应性亦差，严重影响了CAPP的实用性和应用普遍性。为此，本文作者研制了一个基于Windows环境的CAPP开发工具，以适应快速而不可估计的变化，例如：产品对象，制造环境和生产技术等。本文强调了研制CAPP开发工具的重要意义，讨论了CAPPTS的总体设计方案，重点介绍了系统的构造需求，基本功能和应用特点。     

面向客户订单的制造过程模型研究

在激烈的、全球性的市场竞争中，制造业面临着严峻的挑战。多品种、小批量甚至单件生产已成为制造业的主流，因此，研究面向客户订单的制进过程模型具有重要的现实意义，作者通过分析面向客户订单的产品制造特点，提出“信息和资源重用”的设计策略，建立支持制造过程相关环节的分层并行微循环作业模型，以使面向客户订单的制造企业逐步实现品种多、质量优、上市快、成本低和服务好的综合制造目标。