基于误差传递模型的精密装配几何误差灵敏度分析

文中针对确定各零部件几何误差对装配精度的影响以及瓶颈装配工序等重要问题,分析了两零件装配时由于配合面表面形貌所导致的几何误差造成的零件位姿变动,确定单工序的配合误差.以此为基础,基于多体系统理论建立多工序装配过程误差传递模型,用矩阵微分法建立了几何误差对装配精度的灵敏度分析模型.该模型可以识别出多工序装配过程中对装配精度有较大影响的主要零部件几何误差,从而为精密装配精度分析以及控制提供基础,并通过实例验证了模型及分析方法的有效性.      

轴承套圈磨削加工误差传递半参数模型及分析

在磨削加工过程中,存在加工误差随加工顺序传递到下一道工序的问题。本文基于误差流理论,分析了上一道工序的加工误差对下一工序加工误差的影响,将工序间的误差传递关系用参数表达,未知的系统误差用非参数表达,基于泰勒公式建立了工序间误差传递的半参数模型。利用自然样条最小二乘法求解模型中的参数和半参数估计,将上述模型和参数求解方法应用于轴承套圈的内圈沟道的磨削加工过程中,并求解模型的残差、均方误差和平均绝对误差,然后进行模型验证。验证结果表明:半参数模型反映出内圈沟道多工序加工过程中的误差传递关系。与参数模型对比,半参数模型的均方误差从49.78降低到3.18,平均绝对误差从6.60降低到1.31,说明半参数模型精度更高,拟合效果更好。     

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.     

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.     

三轴数控平面磨床几何精度分析与稳健设计

为了经济合理地分配三轴数控平面磨床零部件几何精度,提出了一种几何精度分析设计的方法.针对磨床具体结构,基于多体系统理论和齐次坐标变换方法,建立了磨床几何误差传递模型,并通过试验验证了该模型具有理想的预测性能;根据误差传递模型,运用正交试验设计和参数试验的试验设计方法分析识别了影响磨床加工精度的11项关键几何误差因素;基于稳健设计理论,在成本分析和误差溯源基础上,建立了11项关键几何误差因素下的磨床成本-质量模型,并运用该模型对关键几何误差因素的公差进行了稳健设计.研究结果表明:上述方法能实现对磨床几何精度的经济合理的分配.     

一维多工序制造过程全局成功率建模与公差稳健设计

文章开展一维多工序制造过程全局成功率建模与公差稳健设计.首先,根据加工余量落在公差允许范围内的概率,建立了零件加工成功率计算模型,根据装配尺寸链中封闭环尺寸落在公差允许范围内的概率,建立一维多工序装配成功率计算模型;根据加工成功率和装配成功率是相互独立的假设,建立一维多工序全局成功率模型;然后,构建以产品全局成功率的敏...     

基于大数据的多工序产品质量预测

随着生产过程越来越复杂,多工序制造过程在工业生产中越来越普遍,工序之间相互关联作用,产品质量的影响因素日益复杂。针对大数据环境下多工序复杂生产过程,考虑数据的全样本、多特征特性,构建了谱聚类(SC)和粒子群(PSO)算法优化径向基(RBF)神经网络的质量预测模型。模型验证结果表明,单一的RBF预测误差为0. 649,SC+RBF预测误差为0. 214,BP神经网络质量预测误差为0. 183,改进的RBF预测模型效果最佳,均方根误差为0. 089,小于10%,满足工业生产的实际要求。     

基于误差敏感度的纳米机床综合误差优化

如何确定各项几何误差对机床综合误差的影响程度,从而合理地优化机床零部件的几何精度是机床设计过程中面临的一个难题.以一台三轴纳米机床为例,运用多体系统理论方法构建机床几何误差传递模型,并在此基础上提出了正交试验的误差敏感度分析方法,对纳米机床的几何误差进行了敏感度计算.以敏感度大小作为误差优化依据,制定了几何误差优化措施.计算和分析结果表明,对敏感度较大的几何误差进行优化,可以有效提高运动轴精度,从而为合理提高机床精度提供重要的理论依据.     

元动作装配单元误差传递模型及有效路径求解方法

在对机械产品进行"功能-运动-动作"结构化分解的基础上,将影响元动作装配单元装配精度的误差源分为零部件的形状误差、位置误差、装配位置误差和运动误差等四类误差源。引入误差链接模型作为元动作装配单元误差关联关系的基本封装单元,构建结构化误差关联模型——链接网络和链接矩阵,形象描述误差间的耦合嵌套关系。提出基于误差链接模型的装配误差传递路径求解方法,用老鼠迷宫算法搜索所有可能的误差传递路径,以装配精度最高作为判别依据,得到各误差分量的有效传递路径。以蜗杆转动元动作装配单元蜗杆轴线平行度误差有效传递路径为目标,对上述方法进行验证,结果表明该方法能够高效地搜索到所有误差传递路径,并快速获得有效传递路径。该方法的提出为整机装配过程质量预测与控制提供了理论依据。     

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.     

限定尺寸的无线电能传输线圈优化设计

为优化设计尺寸约束的无线电能传输系统线圈,提高系统传输效率,通过ANSYS软件对传输线圈进行建模仿真和实验验证的方法研究了双线圈串串拓扑结构的等效电路模型和线圈模型参数,得到了在尺寸约束条件下优化平面螺旋线圈的主要影响因素,然后以品质因数为衡量标准,利用ANSYS软件对传输线圈部分进行研究和设计,找到尺寸约束下线圈的最佳缠绕方式,最后根据理论和仿真的优化结果绕制线圈,并通过实验验证了理论研究和设计的可行性.结果表明:优化线圈组经过实验相比于两个对照线圈组传输效率由0.85和0.87提高到了0.97,分别提升了14.1％和11.4％.可见在尺寸约束的条件下根据理论和仿真的优化结果绕制的线圈能有效提升系统的传输性能.     

互补变分原理及其在微扰近似理论中的应用

以正则变分和线性变分函数为基础，对互补变分原理作了论证，推导出二阶能量修正的上界和不受任何条件限制的下界，并对具体计算方法作了详细的研究。得出互补变分原理在微扰理论近似中应用所求氢原子的极化率结果比一般的变分法和微扰法所得结果更接近于实验值。并指出这理论可以推广应用到激发态或处理高阶修正问题。     

模糊数值函数强Henstock积分的原函数的刻画定理

一个实函数F如果ACG*且F’(x)=f(x)在区间[a,b]上几乎处处成立,则f在[a,b]上Hens-tock可积,且F是f的积分原函数.相反结论也成立.而模糊Henstock积分原函数并不几乎处处可导的,因此在Vitali覆盖意义下讨论模糊强Henstock积分原函数显然是不可取的.把经典实分析理论用于模糊积分理论,利用已有的内部变差概念,给出模糊数值函数强Henstock积分的原函数的完全刻画定理.     

变异粗集近似精度与变异知识特性

利用变异粗集的概念,讨论了变异粗集近似精度与Pawlak粗集近似精度的关系．分析了变异知识重要度、过滤度的性质,得到了变异知识重要度、过滤度、粒度的关系定理以及变异知识挖掘定理．     

制动盘端面跳动引起制动力矩波动的建模分析

建立了制动盘端面跳动（SRO）等效于制动盘厚度不均匀（DTV）的数学模型和基于多体系统动力学分析软件ADAMS上的物理仿真模型，研究基于制动盘装偏情况下制动盘端面跳动向虚拟制动盘厚度的转化过程，并利用制动器台架试验进行验证．结果表明：制动盘端面跳动最终以虚拟制动盘厚度变化形式引起制动力矩的波动，这为制动器总成和轮毂等相关零件的结构设计和安装要求提供了参考，为制动盘安装状态下的端面跳动量控制标准制定提供了理论依据。     

减速度非线性变化对制动距离影响分析

为避免减速度线性变化的假设造成制动距离计算值与实测值之间的偏差,回归了减速度与时间非线性关系式,并推导了减速度非线性变化时制动距离计算公式.建立轮胎-路面三维有限元模型,计算了在干燥与潮湿2种路表状况下制动减速度线性和非线性变化时的制动距离.结果表明:减速度线性和非线性变化计算所得制动距离,对于干燥路表差别不大,潮湿路...     

二维分支问题在T-等价下的识别

利用奇点理论的思想和方法研究了具有平凡解的二维分支问题.在T-等价群作用下,得到了具有平凡解的二维分支问题的识别条件.     

中厚板理论的适用范围和精确程度的研究

利用Reissner中厚板理论边界元、Mindlin中厚板理论有限元和三维弹性力学有限元分析了各种厚跨比的板的位移和应力,以确定利用三维理论、中厚板理论和薄板理论分析板时厚跨比的适用范围以及精确程度,为分析板时选择采用薄板理论、中厚板理论还是三维理论提供理论依据;同时也验证了采用缩减积分的Mindlin中厚板理论有限元法缓解了剪切锁死现象.     

内含一个气泡介观环的电子输运性质

采用介观结构中一维量子波导理论，在给定节点处波函数的边界条件情况下，研究了内含一个气泡的介观环结构的电子输运特性。结果表明，在这一介观结构中，反共振（T=0）现象在零极对称传输振幅中得到很好的描述，并且电子透射几率随环半长以及气泡半长的改变均做周期性振荡．