基于多视数据重构损失标定的叶片型面光学检测

航发叶片型面检测是保证叶片加工质量、工作性能和使用寿命的关键环节。对此,该文开发一套基于线激光器的叶片型面检测平台;在完成线激光器与叶片相对位姿校准及Z向测量基准建立基础上,实现叶片型面特定截面处型线数据的多视采集;提出一种基于多视数据重构损失标定回转中心的型线重构方法。以两种典型燃气轮机导向叶片为检测对象,所提出方法获取的检测数据与三坐标测量机检测数据的对比结果表明,轮廓度检测平均绝对偏差在0.022 mm以内,最大标准偏差为0.0186 mm,最大RMS估计为0.0251 mm;特征参数检测最大偏差为0.0401mm。实验结果验证了所提出方法面向叶片型面检测的可行性。

基于卷积神经网络和模态转换的磁瓦内部缺陷检测方法

针对人工检测磁瓦内部缺陷过程中需要成熟的经验知识,检测过程不稳定且效率较低等问题,设计一套智能化检测系统。受人工检测的启发,提出一种基于卷积神经网络和模态转换的磁瓦内部缺陷检测方法。将时域信号转换为时-频域语谱图,利用卷积神经对语谱图提取特征并分类。为更精准地强调重要信息而抑制无关信息,将坐标注意力机制引入到卷积神经网络中。提出的基于卷积神经网络和模态转换的预测模型的准确率达到98.4%,证明提出的检测方法对于磁瓦内部缺陷检方法是有效的。实验结果表明,模态转换和坐标注意力机制能提升模型的性能。

多因素影响下基于Bagging-NSGAⅡ的数控铣削稳定性预测与优化研究

数控机床铣削过程中出现的颤振失稳是影响数控机床加工效率和加工质量的关键因素。铣削稳定性与工艺参数、工艺系统动力学特性密切相关,而工艺系统动力学特性又随加工位置、刀具悬伸量的变化或刀具的更换而变化。因此,针对多因素影响下的铣削稳定性预测和无颤振工艺参数选择问题,本文以数控机床各向移动部件位置、刀具直径、刀具悬伸量和切削参数为变量,提出一种基于引导聚集算法(Bagging)与带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)的切削稳定性预测与工艺参数优化方法。该方法首先采用正交实验设计离散数控机床的工作空间,在每个加工位置对不同悬伸量下的刀具进行锤击实验,由此得到各把铣刀对应的刀尖点频率响应函数;然后,在不同工艺参数方案下进行铣削稳定性理论预测,进而引入Bagging算法建立以各向运动部件位置(x,y,z)、刀具直径d、刀具悬伸量h、主轴转速n、切削宽度a_(e)、每齿进给量f_(z)为输入的极限切削深度a_(plim)预测模型;在此基础上,采用该Bagging模型作为铣削稳定性约束,以加工位置和工艺参数(x,y,z,d,h,n,a_(p),ae,f_(z))为优化变量,建立最大材料切除率和刀具寿命的多目标优化模型,采用NSGA-Ⅱ算法求解该模型得到Pareto最优解集,并结合熵权法和优劣解距离法(TOPSIS)选出Pareto解集中的最佳解。以一台三轴立式加工中心展开实例分析,所建极限切削深度Bagging模型的预测误差为2.99%,且铣削加工实验表明获取的(x,y,z,d,h,n,a_(p),ae,f_(z))最优配置可实现稳定铣削,验证所提方法的可行性和有效性。

基于线激光扫描的叶片三维型面重构方法

叶片作为航空发动机的核心部件,对整机的安全性和可靠性起着关键性作用.一直以来叶片型面的尺寸、形状精度在加工和检测过程中均有着严格要求.为此,本文提出一种基于线激光扫描的叶片三维型面重构方法.首先,基于研制的叶片四轴检测装置,结合线性编码器与线激光传感器实现了叶片型面的快速扫描与数据采集.然后,提出基于叶片基准面几何特征的多视场扫描数据拼接方法,完成了叶片型面的高精度重构.最后,以典型叶片为实验对象进行型面重构实验,并将重构数据与三坐标测量结果进行对比.结果表明叶片截面轮廓的平均偏差在0.040 mm以内,标准差小于0.028 mm.验证了提出的叶片型面重构方法的精确性与可行性.

基于GA-BP和RCSA的加工空间刀尖频响预测

针对机床主轴加工位置变化和刀具更换引起刀尖频响函数改变的现象,提出了一种基于遗传算法优化的反向神经网络(GA-BP)和子结构响应耦合方法(RCSA)的刀尖加工空间频响函数预测方法。在该方法中,将机床系统划分为刀柄基座、剩余刀柄和刀具3个子结构。采取GA-BP算法构建刀柄基座频响函数预测模型;通过遗传算法辨识刀柄-刀具结合面参数;最后,采用RCSA法预测出不同加工位置和不同刀具的刀尖点频响函数。结果表示,刀尖点频响函数的预测值与实测值基本一致,前二阶固有频率的误差均不超过5%,有效地验证了该方法的可行性和准确性,为不同位置和不同刀具下的频响函数预测提供了有效参考。

端铣加工参数对铝合金表面粗糙度的影响研究

为研究端铣加工参数对铝合金表面粗糙度值的影响,采用正交试验方法对铝合金进行铣削试验。试验结果表明:在机床恒转矩区时,主轴转速是表面粗糙度的最大影响因素;在机床恒功率区时,进给速度对表面粗糙度的影响最大,主轴转速的影响最小。建立无量纲化计算公式,以低粗糙度值和高材料去除率为条件,得到了端铣加工铝合金的最优化加工参数。

环境温度变化引起的精密卧式加工中心热误差建模

环境温度变化引起的机床热误差建模是揭示热误差演化规律并进行热误差补偿的基础。以普通车间中一台精密五轴卧式加工中心为研究对象,分析了车间环境温度波动的特性,揭示了环境温度变化引起的机床热误差的形成过程。从工程实际出发,设计了含3个环境温度测点和多个机床温度测点的热误差实验。建立了考虑变量间共线性的岭回归热误差模型,并通过坐标下降法求解了模型参数。结果表明,提出的模型比传统单点和多点线性回归热误差模型的预测性能分别平均提高了约33%和22%,为后期热误差补偿提供了一种有效的参考模型。

面向信息时代的机械产品现代设计理论与方法研究进展

在经济全球化的环境下,机械制造业的竞争实质上就是产品设计的竞争,如何快速地进行机械产品的开发是提高制造业市场竞争能力的一个关键问题,进行机械产品现代设计理论、方法和应用技术的研究是十分重要的一项基础性工作。在分析机械产品开发面临的变化和需要的基础上,提出了一种现代设计理论与方法体系结构的描述方法。通过分析网络环境下现代设计方法学的研究现状和特点,重点论述了智能设计、协同设计的概念、技术方法和关键研究内容,介绍了在设计知识表示方法、机械设计知识发现技术、知识仓库技术、机械产品知识仓库的功能体系结构、分布式协同设计原理、基于多智能体的协同设计技术等方面的研究进展。针对在我国“十一五”期间制造业发展的需要,指出进行智能设计技术、基于资源节约的设计方法、计算机辅助创新设计原理等八个方面的研究问题和发展趋势,对深入开展面向信息时代的现代设计理论和方法的研究具有理论指导意义。

并行设计子任务调度的遗传算法原理与实现方法

建立了设计子任务调度的目标模型 ,提出了一种针对并行设计子任务调度的遗传算法 应用结果表明 ,在满足子任务间偏序关系条件下 。

面向现代制造的先进测试技术及其发展趋势

先进测试技术与仪器对于现代制造系统的发展具有重要支撑作用。在分析现代制造系统与先进测试技术同步发展特征的基础上,探讨现代制造系统与先进测试技术相互关系和协同发展的问题,分析论述了现代制造系统中的精密测试、在线检测、数字化测试、计算机视觉测试、三坐标测试机等关键技术的应用和发展概况,介绍了在工业机器人视觉检测、超声波在线探伤系统以及基于Web的智能远程无损评估系统等方面的研究工作成果。针对先进测试技术的研究要紧紧围绕现代制造业的发展需要,分析论述了先进测试技术领域的一些值得关注、重点研究和应用的技术发展方向。

基于实例推理方法的液压缸智能CAD系统研究

在机械产品设计阶段，设计者总是借助于已有实例或相似的实例来进行产品开发．针对这一特点，本文以液压缸设计为对象研究基于实例推理的设计方法，提出一种机械产品用实例结构与实例数据相结合的描述方法，论述产品零部件实例的分级描述模型和实例推理方法．实际应用表明，基于实例求解方式是开发系列化产品设计或改进设计智能ＣＡＤ系统的一种有效的推理方法．

面向敏捷制造车间模式的分布式协同作业方法与实施技术

根据实施敏捷制造车间生产管理信息系统的要求,分析了制造车间的现状和特点,提出用Multi-Agent方法分析和设计车间管理单元,采用Web技术进行信息共享和支持协同决策过程。论述了分布式环境下车间协同作业的组织结构、系统架构、协同方法和协同工具等关键技术,用J2EE标准建立了一种可伸缩的分布式协同核心业务平台,为建立基于敏捷制造车间模式的生产信息管理系统提供了一种应用技术。

模糊神经网络在车型自动识别中的应用研究

提出一种基于模糊穴映射模型的模糊神经网络分类器 (FCMN NC) ,用于机动车辆的自动分类识别 ,将模糊的概念结合于网络的各层中 ,其输入是具有语义性质的隶属度 ,输出也是模糊集的隶属度。基于上述算法 ,开发了机动车辆自动识别实验系统。同时采用了一种新颖的最小二乘法LS与BP算法相结合的LSBP学习算法 ,仿真证明 。

基于Intranet的企业信息化系统技术与应用

企业信息化从广义上理解是指广泛利用电子信息技术,使企业产品设计、加工制造、过程控制、质量检测、生产管理和销售服务等活动的信息处理自动化。在现代化生产中,企业从应用CAD/CAM、产品数据管理(PDM)、管理信息系统(MIS)、决策支持系统(DSS)等新技术到集成起来形成CIMS,目的是使伴随生产过程中产生的信息能及时收集、传递、处理、存储和使用。但对于我国大多数制造企业来说,是不可能马上建立完整的信息化系统的。因此,针对当前技术的发展,选择一种合理的企业信息运行模式并建设与之适应的物理通道是十分重要的。

应用单参数曲面族包络面理论计算和分析空间凸轮机构

应用单参数曲面族包络面理论计算和分析空间凸轮机构，具有几何直观性强、计算精确度高、易于通过计算机实现分析计算等特点，本文应用该理论建立了摆动从动杆圆锥凸轮机构空间廓面方程的解析表达式，推导出凸轮机构压力角、廓面主曲率几何特性参数的计算公式。实际应用表明，本文的方法，计算结果正确并有利于空间凸轮机构ＣＡＤ／ＣＡＭ软件的开发。

基于虚拟现实技术的卫生瓷产品参数化CAD系统的研究

根据卫生瓷产品的性能、工艺、审美要求 ,提出了基于虚拟现实技术研制卫生瓷产品 CAD系统的思想 ,建立了卫生瓷产品 CAD系统的总体框架 ,论述了在用户交互中采用可视化技术实现坐便器参数化造型而使用的几种分析求解算法 .所开发的 CAD系统能实现设计的实时修改、效果再现 ,并为客户创建虚拟的卫生瓷产品使用环境 ,从而有利于快速推出适应市场需求的产品 .

反向式行星滚柱丝杠承载分布及寿命分析

反向式行星滚柱丝杠是一种承载能力强,精度高、寿命长的直线传动机构。目前国内外对该机构的研究较少且不能综合分析不同承载条件下各结构参数对载荷分布及疲劳寿命的影响。因此,作者建立了其载荷分布、轴向变形和寿命的计算模型。在柱面坐标系中分别建立丝杠、滚柱和螺母的曲面方程;利用曲面啮合理论求出IPRS一个节距内滚柱分别与丝杠和螺母的啮合点;依据曲面方程和啮合点位置,利用赫兹接触理论建立啮合面接触变形的精确计算方式。根据赫兹变形、组件轴向变形及螺牙变形的几何关系建立载荷分布计算模型,并依据该模型得出特定参数下IPRS承载端的轴向变变形;依据求出的载荷分布、基于Lundberg–Palmgren方程建立寿命评估模型。将承载端轴向变形计算结果与实验数据对比,验证了该模型的准确性。针对关键参数于IPRS性能的影响进行分析,结果表明:载荷分布主要受螺牙数目、滚柱数目和螺旋角的影响,偏载率随着三者增加而增大;轴向刚度受滚柱数目、螺牙数目、螺旋角和螺母外径影响较大,其随滚柱数目和螺母外径的增大而增大,随螺牙数目和螺旋角的增大先增大后减小;接触疲劳寿命受滚柱数目、牙型半径、螺牙数目和接触角影响较大,其随着滚柱数目、牙型半径、螺牙数目的增大而增大,随着接触角的增大而减小。

基于模糊神经网络的岩盐卤水浓度的控制方法研究

针对岩盐水溶开采中卤水浓度具有慢时变非线性特征 ,设计出一种基于神经网络结构的定常体积下浓度模糊控制与变体积下流量比例因子调节相结合的控制方案 ,所提出的控制模型和学习算法 ,可实现对系统的自适应调整 ,实验结果证明了该方法的有效性 .

铸造生产线型砂处理分布式微机监控系统的研究

介绍铸造生产线型砂处理用可编程控制器和智能型砂水分控制仪进行实时控制，微机进行监测管理的两级分布式控制系统的设计思想和实现方法。论述多对象的协调控制方案、联网通讯策略和监测管理软件开发的关键技术。生产运行验证表明，该系统设计合理。

机械产品设计专家系统的过程框架控制结构

本文针对机械产品设计过程的多阶段、多层次的特征,提出了机械产品设计知识组织的层次结构模型和设计过程框架(DPF)描述概念,研制出设计过程的控制结构和DPF程序处理器,使完成某一设计任务的专家系统可以采用多知识表示形式和多推理模式,以满足机械产品设计复杂过程的需要。