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.     

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。     

基于偏差向量的机器人装配系统误差分析

机器人装配系统中，装配误差是影响装配质量的重要因素。在分析了机器人装配过程各种误差的基础上，用偏差向量建立了装配误差的模型。基于刚体运动学原理，研究了装配工夹具的姿态偏差对零件配合面位置偏差的影响，推导了配合件和基础件相应配合面的位置和姿态偏差的计算公式,建立了机器人装配系统零件配合过程的误差分析模型。实例计算表明，该模型物理意义明确，通用性强，是系统评价机器人装配系统装配质量的基础。     

面向过程的多工位薄板装配公差综合

针对多工位薄板装配过程,建立了一种新的公差综合方法.通过分析夹具定位偏差与公差的关系,利用偏差流传递的状态空间模型建立了公差综合的约束函数,以制造成本为目标函数,利用Matlab实现了优化的公差综合方法,同时研究了过程损失对产品质量的影响.结果表明,该方法在确保装配质量的前提下,显著降低了制造成本.     

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.     

卡尔曼滤波在精密机床装配过程误差状态估计中的应用

针对精密机床装配偏差控制问题,在借鉴多工位装配中薄壁件装配偏差控制方法的基础上,建立了精密机床装配过程中偏差传递的状态空间模型,并提出了一种利用卡尔曼滤波实现对装配误差进行最优估计的新方法。首先,根据机床结构建立基准传递链,将零件关键特征在基础坐标系中位姿误差定义为状态变量,引入状态空间方程描述装配过程中的偏差传递,实现对装配工艺过程的数学表达。然后,基于状态空间模型,将当前装入零件加工误差作为系统输入误差,以当前装配步的测量结果为观测值,通过卡尔曼滤波计算装配误差最优估计值以及相应协方差矩阵,实现装配过程中装配误差的估计。最后,应用该方法对精密坐标镗床装配过程进行计算,结果表明:与传统公差分析计算方差相比,经过卡尔曼滤波计算得到最终装配状态估计误差的方差减小了63%,说明该方法用于评价装配过程中偏差累积是有效的,能为优化装配工艺和机床装配调整工艺提供有效指导。     

测量辅助飞机装配技术的相关研究

据相关研究表明,飞机的整体质量在很大的程度上取决于飞机的装配过程.现在测量辅助飞机装配技术主要是通过飞机数字化装配技术来实现的,其使用了数字化定义模型以及三维数字化测量设备来辅助装配工作,建立完善的理论模型,将装配现场的各个零部件信息完全的映射到理论数模中,大大地减少了尺寸传递的路线,降低了在装配过程中对工装夹具的依赖性,将原本由人工完成的修配、定位安装等装配过程更替为采用自动化技术来完成.该文就测量辅助飞机装配技术作相关的研究与探讨.     

加速踏板与地板干涉的偏差分析及稳健性优化

为解决加速踏板与地板之间的干涉问题,提高整车的驾驶舒适性和安全性,建立了3DCS三维装配偏差分析模型,运行蒙特卡洛虚拟装配,得到分析目标的概率统计特性曲线和贡献因子的灵敏度分析结果,并根据偏差分析结果,对加速踏板及加速踏板安装板的定位基准进行了稳健性优化.对比分析优化前后加速踏板与地板距离的显著几何因子影响系数、质量损失函数以及装配质量的不合格率,并绘制测量目标的概率分布图,以验证稳健性优化方案的有效性.分析发现,基于装配偏差分析结果,对显著影响因子进行稳健性优化,可有效提高稳健性优化效率,并保证产品质量满足设计要求.     

基于多体系统传递矩阵的柴油机配气系统动力学分析

利用多体系统传递矩阵分析柴油机配气系统的动力学特性,推导基于多体系统传递矩阵的动力学模型建模过程,建立了配气系统基于多体系统传递矩阵的单质量和二质量动力学模型.为检验该方法建模的有效性,以某柴油机配气系统为例,将以新方法建立的多体系统传递矩阵模型与多刚体系统动力学模型、GTSUITE建立的多柔体动力学模型进行比较.实验表明,多体系统传递矩阵模型较多刚体系统动力学模型对于气门的升程曲线、丰满系数等参数的计算值误差更小,且求解更简便;较多柔体动力学模型建模更方便、快捷.     

Study on Quality Evaluation Model in Multi-station Assembly Processes

Based on features of dimension variation propagation in multi-station assembly processes, a new quality evaluation model of assembly processes is established. Firstly, the error source of multi-station assembly system is analyzed, the relationship of dimension variation propagation in multi-station assembly processes is studied and the state equation for variation propagation is constructed too. Then, the feature parameters which influence variation propagation and accumulation in multi-station assembly processes are found to evaluate quality characteristic of the assembly system. Through the derivation of equation on dimension variation propagation, station coefficient matrices which are combined and conversed to determine the max eigenvalue are educed. The max eigenvalue is multiplied by the weight coefficient to establish the quality evaluation model in multi-station assembly processes. Furthermore, assembly variation indexes are proposed to judge of the assembly technology process. Finally, through the practical example, the application of the model and assembly variation indexes are presented.     

机器人装配系统装配质量评价方法

机器人装配系统可以有效提高装配过程的效率,适应产品快速更新发展的需要,装配质量的研究对于机器人装配系统的设计和应用有着重要的意义。基于质量经济分析原理,建立了机器人装配系统装配质量的评价指标与评价方法,为机器人装配系统装配质量控制方法的研究奠定了基础。     

基于属性识别模型的节水灌溉方案优选

在节水灌溉方案优选中,文章采用基于变异系数权重的属性识别模型.该模型采用反映评价指标特征值之间差异性的参数--变异系数作为评价指标的权重,减小了权重确定的主观性,且模型求解方法简单实用.该模型含义明确、计算过程简单,能实现节水灌溉方式的排序,有一定的应用价值.     

施工企业标准化能力评价指标体系构建

施工企业标准化能力能够更客观地综合反映企业整体的发展状态,标准化能力成为施工企业核心竞争力的重要因素之一。基于对施工企业标准化能力内涵和特征的界定,将施工企业标准化能力界定为质量维、过程维、效益维3个维度;在文献整理和系统分析基础上,确定初选指标并归类,通过半结构化访谈对初选指标整合、优化,形成包含46个指标的初选指标集;利用偏相关分析和变异分析对初始指标集中相关性高、差异性大的指标进行筛选,得到包含30个指标的施工企业标准化能力评价指标体系;采用效用系数和稳定系数方法对指标体系的整体稳定性进行检验。结果显示,所建立的指标体系有较好的稳定性和有效性。     

多柔性件并联点焊装配误差的数学模型

根据车体柔性并联装配的特点，提出了点焊焊接装配的准稳态假设，并在线弹性分析并联装配及装配回弹的基础上建立了并联装配的装配误差数学模型，应用弹性力学原理从数学上证明了Takezawa推论，给出了对并联装配实际案例的数值证明。     

基于相关性分析方法的车体尺寸精度控制

围绕如何提高汽车车体尺寸精度这一核心问题进行了研究。车体装焊的复杂性决定了误差产生的多因素性，车体制造过程中产生误差的工位和主在因素是不断变化的，采用相关性分析方法从众多的误差根源中准确地发现最主要的误差源；结合工程实践，论述了车体尺寸波动的相关性分析方法的原理，根据测量点的相关性分析和车体焊接工艺的层次结构，可准确地找到产生车体尺寸误差的工位；讨论了如何利用相关系数矩阵的特征值和相应的特征向量判断尺寸波动的模式，指出测量数据的波动主要按最大特征值所对应的特征向量方式波动，引起这种波动的原因是车体误差产生的主要原因，应重点采取措施加以控制；提出了应用计算机进行相关性分析的解决方案。     

粗糙集指标简约的装配设计方案模糊评价

为了合理、快速地评价装配设计方案,确保装配实施方案的优良性,提出一种装配设计方案模糊评价方法。首先,在文献调研的基础上提出装配设计方案评价指标体系;然后,通过粗糙集理论利用专家知识对评价指标进行简约,删除冗余指标,保留必要指标,并定义指标的量化方法,并对各评价指标的重要性进行分析,计算出综合评价指标的模糊权重;最后,根据必要评价指标的属性值及相关权重,使用逼近于理想值的方法实现对可行装配设计方案的综合评价,并通过与模糊层次分析法、模糊综合评价法的评价结果对比证明了本方法的正确性。以某企业产品的传动系统装配设计方案评价过程为例验证了该方法的有效性。结果表明,该模糊评价方法对装配设计方案评价结果合理,优选出的方案具有较高的精度和效率。     

基于变异系数权重的水质评价属性识别模型

运用水质评价标准的指标数值变异系数确定其权重，提出了新的用于水质综合评价的属性识别模型。采用松花江哈尔滨江段的水质监测资料说明该方法的操作过程以及评价结果的可靠性。评价结果表明，松花江哈尔滨江段的水质已达Ⅲ级，符合实际的水质状况。该结果与层次分析法所得的结果相同，从而验证了该模型用于水质综合评价是可行的。