多阶段制造系统中尺寸偏差建模与控制

多阶段制造系统中,最终产品的尺寸偏差是所有加工工位上尺寸偏差累积、耦合与传递的结果.为了解决多阶段制造系统中缺乏系统层上尺寸偏差控制模型的问题,在定义了3个坐标系、零件模型和零件偏差的基础上,通过齐次变换方法,推导出了夹具误差、基准误差、安装误差和加工误差的累积、传递过程,构建了状态空间模型,给出了模型的系统矩阵.该模型建立了每个工位上的零件尺寸偏差与制造过程中各种误差之间的关系,将尺寸偏差控制从设备层扩展到了系统层.实例证明了该模型的有效性和可行性.     

多工位制造系统尺寸偏差线性化建模与控制

为解决传统状态空间模型的系统矩阵存在非线性因子的问题，在定义了零件模型与零件偏差以及零件、夹具、机床3个坐标系的基础上，运用齐次变换方法进行了零件坐标系到机床坐标系的转换，实现了对传统状态空间模型的系统矩阵的线性化，给出了描述多工位制造系统中产品尺寸偏差传递的线性状态空间模型，增强了传统状态空间模型的可用性.实例验证了线性状态空间模型的有效性和实用性.     

基于偏差传递的多工位装配过程质量评估模型

针对多工位装配系统中尺寸偏差传递的特点,建立了一种新的装配过程质量评估模型.首先分析了多工位装配系统的偏差源,研究了多工位装配尺寸偏差传递关系,构建了偏差流传递的状态方程.然后从过程系统本身寻找影响偏差传递和累积的特征参数来评价系统的装配质量特性,通过对尺寸偏差传递模型推导引出工位系数矩阵,经过合并变换求出各工位的系数矩阵的最大特征值,再乘以偏差精度权因子来建立装配质量评估模型,进而提出用装配偏差指数来衡量装配工艺过程的优劣.最后通过实际零件的装配过程说明该模型和装配偏差指数的应用方法.     

机械装配偏差源及其偏差传递机理研究

分析和研究机械装配偏差源和偏差传递机理用于机械装配精度的预测,机械装备的偏差源按照装尺寸、形位精度、定位精度等影响装配功能的因素可以大致分为三类,即装配位置偏差、几何位偏差和几何形状偏差,建立偏差源的统一表达形式,分析机械装配中零件之间和零件内部的偏差传递机理以及相互作用,明确机械装配中偏差传递的偏差流类型,偏差流可通过偏差向图来进行表达,通过建立机械装配偏差有向图来表达偏差传递和装配功能之间的关系。本文就机械装配精度预测进行简单的说明,着重介绍了机械装配偏差源及其类型,并对机械装配偏差源偏差的传递机理进行了研究。     

压阻式压力传感器C型结构偏差的有限元分析

为提高Ｃ型压力传感器性能，利用有限元方法，对Ｃ型结构传感器加工过程中出现的边缘Ｒ角、膜厚不均匀、双面对准偏差进行计算与分析。其结果表明控制工艺偏差是研制高性能传感器的基础。     

正交变传动比面齿轮齿面法向偏差测量及分析

针对三轴数控精铣加工得到的正交变传动比面齿轮零件,提出了一种基于齿轮测量中心的正交变传动比面齿轮齿面法向偏差测量及分析方法.通过对理论齿面进行网格划分并在齿轮测量中心上完成对该齿轮零件的齿面测量,将测量获得的实际坐标数据与计算得出的理论坐标数据进行对比分析,从而得到了其实际齿面法向偏差,同时分析了该偏差的基本变化规律,最终实验结果验证了所建立的正交变传动比面齿轮齿面法向偏差测量及分析方法的可行性.     

虚拟制造中数控加工仿真的研究与开发

通过分析虚拟制造中数控加工仿真的相关技术,利用对加工系统三维几何模型和加工过程仿真等模块的设计,进行了面向虚拟制造的数控加工仿真系统的研究.在Visual C 6.0开发环境下,开发了以铣削某零件为例的数控加工仿真系统,直观实时性显示了零件的加工过程.     

基于小数据集贝叶斯网络建模的偏差源诊断方法

针对装配过程尺寸偏差的小样本检测条件,提出了基于条件独立性检验的结构学习算法,结合柔性装配偏差关系模型,推导了贝叶斯网络子节点的先验条件概率,将小数据集与先验概率融合并获得贝叶斯网络参数,实现了装配偏差影响因素的贝叶斯网络建模,并用于某车型侧围装配过程的偏差源诊断.结果表明,所提出的偏差源诊断方法具有较高的准确性.     

基于仿生学车身制造偏差的有限元分析

为了解决传统车身制造偏差控制的自适应性及鲁棒性较差问题,将仿生学应用于车身装配偏差控制.在研究压电主动构件工作原理的基础上建立仿生智能偏差控制系统,利用仿生单元模拟各影响因素,采用有限元分析软件分析车身零件点焊装配过程中的应力和应变数值,以确定车身制造过程中的各偏差源.仿真实例结果表明,基于仿生学的有限元车身偏差控制能够有效降低车身制造偏差,并可以为车身制造偏差的仿生控制系统设计提供理论指导,也是一种有效改善车身制造质量的新方法.     

基于特征单元的设备选型状态空间理论与方法

提出零件特征单元加工过程的状态空间理论,并将之用于解决零件加工的工艺设备选型问题.基于复杂零件特征具有多样性和复合性的特点,定义特征单元,以便于分析零件特征.针对单一特征单元,提取特征单元加工前和加工后两个状态,通过分析两个状态变换原因,构建状态变换矩阵,得出状态变换矩阵代表工艺设备加工能力的结论.通过构建状态变换方程描述加工过程.建立状态空间,将工艺设备选型问题转换为加工前和加工后两个状态在状态空间中的路径规划问题.在实际生产的约束条件下,将状态空间中路径规划问题转化为现有工艺路线的优化问题,并且建立工艺设备选型优化模型,优选出较理想的工艺路线,从而选出与该条工艺路线对应的一套工艺设备.应用算例验证了该方法的可行性.     

神经网络用于估算透镜尺寸误差对束斑的影响

将有限差分法与神经网络技术结合起来用于估算电子枪主透镜尺寸误差的存在对屏上电子束束斑的影响。与以往的计算方法相比,该方法可避免许多复杂计算,节省了计算时间,一旦网络训练完毕,在很短的时间内即可估算出电子枪主透镜尺寸误差对屏上电子束束斑的影响,对提高CRT的成品率很有帮助。     

批量零件三坐标测量的校准及误差评估算法

研究了批量产品参考标架的程序自动化校准算法,该算法解决了对于空间中具有平移、对称、旋转及其组合变换关系的批量产品其测量的理论值和实测值之间的变换问题,提出了基于基准点的标架校准技术和误差的评定方法,使批量产品的标架校准由原来的多次重复性复杂手工操作过程变为程序一次性精确校准,实例表明该方法在坐标方向上的精度可达4μm,角度达到0.012。     

RTK测量误差的控制方法

介绍了RTK测量的主要误差来源,并根据测量规范的精度要求,提出了RTK测量代替四等以下平面控制测量及四等水准测量应采取的控制误差的测量措施．     

一种新的移动机器人路径跟踪控制策略

阐述了移动机器人路径跟踪控制的原理,分析了移动机器人的位姿误差,通过对误差矢量进行降维处理提出了一种有效的跟踪控制策略.     

模型试验尺寸误差对结构周期分析的影响与修正

对同济大学土木工程防灾国家重点实验室的六个振动台试验模型进行测量，得到了大量试验模型尺寸误差数据．用偏度、峰度检验法验证了尺寸误差服从正态分布，提出建立有限元模型时考虑尺寸误差分布的方法．利用有限元软件计算了包括框架结构和框剪结构在内的6个具有尺寸误差的模型，并根据计算结果，总结规律，给出了考虑尺寸误差的结构基本周期的修正公式，以修正试验结果．     

工序精度的综合分析法

现行的定位误差分析计算方法和工艺尺寸链计算方法的理论体系相互割裂,导致机械加工中工序精度分析时需对定位误差计算和工序尺寸计算分别单独进行,并常得出相互矛盾的结论.为解决该问题,提出了工序精度的综合分析法,并将定位误差引入到工艺尺寸链的计算中,以其作为判断工序精度能力是否足够的依据.     

采用欧几里得贴近度的精密车削误差源模糊诊断方法

提出基于模糊数学原理,采用欧几里得(Euclid)贴近度判别和确定工件加工误差源的方法.加工误差利用模糊子集描述,加工误差源采用语言模糊矢量描述,用7个语言值表达加工误差和加工误差源语言模糊矢量的隶属度;构建加工误差源知识库,得到模糊语言隶属函数的数值表达式,进而得到模糊矩阵;建立加工误差与误差源之间关系的数学模型;计算欧几里得模糊贴近度,结合阈值原则和反向推理,实现加工误差源诊断.以一阶梯轴的加工为例的实验研究表明,该方法对机械加工过程中误差源的诊断准确、快捷.     

井眼轨迹随钻测量中的测斜仪器不对中随机误差分析

为了更加准确地描述随钻测量时产生的井眼轨迹误差，利用误差分析方法对随钻测量时测量仪器与井眼轴线不重合所产生的误差进行了分析，并采用拉格朗日插值进行了计算。结果表明，这种不对中所引起的测量误差属于随机误差的范畴，该误差对井斜和方位测量结果的作用是相同的，且服从均匀分布。算例分析表明，这种随机误差相对于系统误差所造成的井眼位置的不确定范围要小得多。测点处的随机误差椭球的中心与测点之间的距离很近，但是，随着钻头尺寸与钻铤尺寸差别的增大，此距离增大，并且椭球的3个半轴也呈现相同的变化趋势。     

装配机械手综合误差分析与误差元素建模研究

以矩阵变换为基础,分析装配机械手的综合误差,导出末端误差表达式,得出末端误差与各关节误差源之间的关系,采用回归分析方法建立误差元素的模型。实测误差数据建模曲线与软件仿真误差元素模型曲线对比表明,采用该方法所建模型曲线更接近实际。     

零件圆柱面车削误差在线补偿技术

在研制的超精密车床上,提出了零件圆柱面加工的误差在线测量与补偿原理,并建立了误差补偿控制系统．实验结果表明：加工零件的圆柱度误差减少了80％．