依据零件三维检测数据的机械加工误差诊断

首先简要介绍了在机械加工领域误差诊断的国内外基本研究现状,然后针对目前该领域内对小批量生产多工序加工误差诊断研究的不足,在对零件三维检测数据分析与信息挖掘的基础上,针对多工序加工内容,提出了一种对多工序加工误差的诊断方法,并开发出一个原型系统--基于检测数据及经验规则的多工序加工误差诊断系统,在此基础上利用空间位置分析法得到加工误差的位置和方向,最后用典型零件给出实例证实了该方法的可行性.     

五轴机床加工零件轮廓误差预测方法

研究了五轴机床进给轴实际位置预测方法和零件轮廓误差求解方法,在此基础上提出了五轴机床加工零件轮廓误差预测方法。机床进给轴实际位置的预测,通过辨识选定机床进给轴传递函数和读取待加工零件插补指令、将各轴指令输入各轴传递函数获得。零件轮廓误差的求解,通过正运动学变换求解工件坐标系下待加工零件的指令位置轨迹和实际位置轨迹、求解二者之间的轮廓误差来实现。以S形试件为加工零件,以科德KMC600SUMT五轴铣车立式复合加工中心为加工机床,预测了S缘条直纹面A的轮廓误差。刀尖位置误差和刀轴姿态误差引起的零件轮廓误差随着直纹面的位置变化,误差分别在0.04mm和±7×10-5 rad内。研究结果表明:建立的五轴机床加工零件轮廓误差预测方法,可以在加工前实现零件轮廓误差的精确预估,提前判断选定机床是否能够满足零件轮廓误差的要求,为优化加工参数、保证高速加工下的零件轮廓精度提供依据。     

对比误差曲线分析法的研究与应用

随着数控技术的不断发展,工业领域需要研制和生产各种带有曲线、曲面的复杂零件,这不但需要高柔性化、高精准化的加工技术,也需要高精度、高效率的检测技术。精确而快速的检测就成了制造业中不可缺少的环节。提出了一种快速检测零部件的对比误差曲线分析法,用此方法检测某厂生产的模具,并对检测数据进行分析,详细地描述了零件误差的波动情况,以判断零件是否达标。     

并行公差设计方法研究

提出基于加工能力约束的并行混合公差优化设计系统方法和模型.根据制造过程中尺寸误差、角度误差和形位误差的分布特点,研究用加工能力指数来表示加工能力的方法.在装配公差到零件工序公差设计的整个过程中,利用零件的加工规划信息和并行设计环境,研究了直接把装配公差分配给零件工序公差的方法.     

大型薄壁铝合金零件温度补偿技术

铝合金材质由于密度小,加工性强等特点被越来越多的应用于航空领域,大型薄壁铝合金零件多为航空发动机零件。该类零件的加工受到材质自身膨胀系数大和外界环境温度差异等因素影响较大,测量值和真实值之间存在误差,往往会导致零件加工超差或报废。本文主要针对以上两点影响因素进行分析研究,分析使用温度补偿技术对铝合金零件加工质量进行控制,最后将该技术实际应用到生产中。     

基于Opencv2的零件轮廓图像自动检测法研究

主要针对轴承类零件内外直径等圆形零件的拍照图片进行边缘检测与拟合,通过设定图片上正方形对照因子的实验的方法完成尺寸检测,利用Opencv2库中的Canny算子对零件的外直径尺寸进行标定,通过计算像素点的梯度值对内外轮廓进行拟合并测量.该技术可以在零件加工过程中实时检测零件加工切削尺寸是否合理,监测轮廓加工误差,提高工件的加工精度,并为改进加工方法提供数据支持.     

一种基于NURBS插补器的高精度交叉耦合控制方法

数控机床各联动轴动态性能不一致会给零件加工带来较大的轮廓误差.在分析传统机床轮廓控制方案不足的基础上,针对高精度数控加工需要,提出了一种基于NURBS插补器的简单实用的高精度交叉耦合控制方法,克服了传统交叉耦合控制方法轮廓误差模型计算的非线性、时变性、不精确性.在建立的基于DSP的数控实验台上验证了该方法的有效性.该方法对于零件的高精度数控加工具有重要意义.     

电解加工直纹型面叶片的误差分析及处理

分析整体叶轮直纹型面叶片展成式电解加工误差产生的主要因素，提出了减小这些加工误差的措施及展成式电解加工综合性误差处理方法。通过这些处理方法的实际应用，已稳定加工出工序合格零件，且部分加工件已在航空发动机中使用。     

考虑几何误差和跟随误差的五轴联动轨迹误差预测方法

为了准确分析五轴联动轨迹误差,从而提升零件加工效率,提出了考虑几何误差和跟随误差的五轴联动轨迹误差预测方法,在加工前或加工中预测在某选定机床上加工某轨迹的轨迹误差,提前判断选定机床是否能够满足零件轮廓误差的要求,保证零件的加工精度,提高加工效率。所提方法将位置相关的30项几何误差表征为函数,将位置无关的11项几何误差表征为常量,读取各轴指令位置序列和光栅检测位置序列,合成了包含跟随误差和41项几何误差的刀轴矢量轨迹,实现了五轴刀心位置轨迹误差及刀轴姿态轨迹误差的预测,并选用AC双转台立式五轴机床加工S形试件,对所提五轴联动轨迹误差预测方法进行实验验证。结果表明:指令轨迹和预测轨迹均呈现出S形,预测轨迹相对于指令轨迹存在一定偏差,呈现了几何误差和跟随误差的影响;实测轨迹与预测轨迹具有相同的变化趋势,两曲线均反映出部分尖峰特征,说明预测算法的正确性。     

误差补偿技术在高精度滚刀加工中的应用

通过分析铲磨床滚刀加工误差的来源,提出了应用误差补偿技术来修正被加工滚刀的螺旋线误差、齿距偏差的一种新方法。即在滚刀加工的最后一道加工工序中,将检测出滚刀的螺旋线误差送入计算机,数控步进电机则根据各齿的误差值发出相对应的修正脉冲数,补偿磨削砂轮轴向位置误差,达到修正滚刀螺旋线误差的目的。该方法可使Ｂ级精度滚刀较为稳定提高到Ａ级     

基于马尔科夫模型的关联多工序系统加工质量分析

综合考虑当前工序机器状态和上游工序来料质量,利用马尔科夫模型,根据合并迭代的思想建立了关联多工序制造系统的加工质量分析模型,提出了系统质量瓶颈加工工序的判定方法,从系统参数的角度提出了改进加工质量的建议;同时,通过对国内某型号火箭F系列阀门壳体加工系统的案例分析,验证了所提出模型的实用性和有效性.     

生产质量在线监测、诊断和控制的粗糙集模型研究

为了确保企业持续稳定的产品质量，提出了基于两种质量统计过程控制和粗糙集理论相结合的生产过程质量监测－诊断－控制集成模型。研究了统计过程控制及两种质量理论的质量在线监测和上下工序诊断模型。针对实际生产获取信息的不完备性，重点研究了不一致信息环境下基于粗糙集理论的工序质量诊断模型，分析工序中各生产参数对质量影响的可能性，度量参数对质量影响的重要程度。提出的面向用户需求的质量优化控制算法在实际应用中具有更大的适应性和可操作性。     

Diagnosis of Multiple Fixture Faults in Multiple-Station Manufacturing Processes Based on State Space Approach

Dimensional quality is one of the most critical challenges in industries, which uses the multistage manufacturing process (MMP) such as assembly and machining for automotive and aerospace industries.According to investigations, fixture faults accounted for 72% of all the dimensional faults. Previous studies focused on only one fault or multiple faults occurred in one station or one fault in multiple stations, but these cases rarely appear in the real manufacturing. This paper presents a method for diagnosis of multiple fixture faults in the multi-station manufacturing process. The proposed method is based on the state space model of the MMP processes, which carries the information of the fixture layout geometry and sensor position. To identify the root cause, three continuous steps were used: a) development of the state space model and the construction of the statistics variables on offline mode, b) measurement of the coordinate measuring machines data on online mode and calculation of the statistics variables, and c) diagnostic algorithm for identifying the root cause. The presented paper integrates the state space model of the manufacturing processes and hypothesis test considering the impact of the measure noises. A case study verifies the proposed method.     

A robust tolerance design method based on process capability

This paper presents a method for robust tolerance design in terms of Process Capability Indices (PCI) . The component tolerance and the suitable manufacturing processes can be selected based on the real manufacturing context. The robustness of design feasibility under the effect of uncertainties is also discussed. A comparison between the results obtained by the proposed model and other methods indicates that robust and reliable tolerance can be obtained.     

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.     

多级雾化分裂模式研究

为要深入了解和有效控制多级雾化过程,采用观察和摄影手段对液体多级雾化的分裂模式进行了模拟实验研究．结果表明,无论是粘性液体还是非粘性液体,多级雾化过程均可有３种分裂方式,即滴状分裂、纤维状分裂和膜状分裂,并且随着雾化条件的改变,３种分裂方式可以相互转化,其临界流量与雾化气压、旋转盘转速等多级雾化工艺密切相关．     

多工序公差综合优化方法的研究

公差是机械制造过程中最重要的参数之一,其对加工成本和产品质量有很大影响,以最低加工成本为目标,根据成本与公差间的函数关系,建立了非线性的公差优化模型,并采用遗传算法解决了多零件多工序非线性公差综合优化问题。实例证明该优化模型正确,算法可靠。     

基于遗传算法的主生产计划优化模型

文章针对生产与销售多种产品且每个产品具有多级装配结构的典型离散型生产制造企业,研究了其主生产计划调度优化问题;以全生命周期中生产与库存费用最小为目标,通过引入提前和拖期惩罚费用因子,建立了加工能力受限情况下的主生产计划优化数学模型;将遗传算法和启发式方法相结合,提出了一种新型的企业资源计划的主生产计划优化的求解策略;对典型实例进行仿真,并对求解性能进行了比较,结果表明该算法模型是有效和可行的。     

高精度零件配合公差的计算法

本文主要分析机械零配件的设计及高精度机械结构的公差与配合理论分析。在以往的机械设计中多是根据现有公差标准及经验数据,这在某些批量加工生产中能得到很好的应用,但在单件成产及做零配件过程中会碰到一些困难。因此,本文主要从理论的角度,采用计算方法来确定尺寸公差及形位公差并举实例说明此方法的应用。     

ERW钢管多阶段生产计划的编制及优化

生产计划是企业生产管理的起点和依据.本文分析了高频电阻焊钢管的生产流程和生产计划的特点,提出了钢管企业多阶段生产计划提前/拖期惩罚模型,并用实数编码遗传算法进行了求解及优化,得到生产计划的较优解.仿真结果表明,模型和算法是可行和高效的.求解方法在钢管实际生产计划编制中得到了良好的应用.