基于线激光的压缩机曲轴圆度和平面度测量

目前人工使用千分表测量空调压缩机曲轴圆度和平面度时存在易伤工件表面、效率低和不能精确评定等问题。针对上述问题,设计了一套基于线激光位移传感器的空调压缩机曲轴圆度和平面度非接触式测量系统。首先,通过测量标准量棒,提出一种系统误差的标定方法;其次,基于线激光采样数据,开发了一种曲轴横截面圆度测点的提取算法,并将系统误差用于测点补偿,实现曲轴圆度测量;接着根据曲轴平面测点间的斜率分离出轮廓线,通过均匀下采样方法获取精简点云数据并采用最小二乘法实现曲轴平面度测量;最后,基于上述方法开展了曲轴圆度和平面度的测量实验。实验结果表明:该测量系统的圆度测量精度<4μm,平面度测量精度<2μm,圆度重复度测量误差<0.8μm,平面度重复度测量误差<0.3μm,满足曲轴圆度和平面度快速准确的测量需求。

公差配合与测量技术在实际应用中几种特殊情况的分析与探讨

结合实际工作,用对比法和计算法,分析和探讨了公差配合与测量技术中,经常遇到的几种特殊情况在实际应用时,所采用的与常规不同的处理方法。可指导技术人员厘清标准和实际应用的不同之处,具有重要的应用价值和指导意义。

超声临界折射纵波定量评定合金钢近表层布氏硬度试验方法的研究

为了解决合金钢构件布氏硬度无损、在线、在役定量监/检测问题,构建并使用先进临界折射纵波参量试验装置,开展了超声临界折射纵波定量评定合金钢近表层布氏硬度的试验,测量超声临界折射纵波在合金钢标定试件上的传播特性参量,计算评定布氏硬度所需的检测参量,即声速及衰减系数。通过改变收、发探头前沿间距和标定试件的显微织构,观察上述变化对超声波传播特性参量的影响,遴选并评定合金钢标定试件布氏硬度敏感检测参量,建立了临界折射纵波定量评定45#钢标定试件近表层布氏硬度标定映射关系的数学模型,并验证其预测准确度。结果表明,试验所得的临界折射纵波检测参量对标定试件布氏硬度的敏感程度不同,声速与布氏硬度具有较强的关联性,且声速预测模型的测量误差为实际应用的10%,满足要求;而衰减系数不能作为评价合金钢近表层布氏硬度性能的检测参量。本研究为采用超声无损检测方法评定合金钢构件布氏硬度提供了一定的借鉴。

温度变化对孔、轴配合性质的影响

以设定的孔、轴配合为研究对象,在工作温度偏离标准设计温度20℃时,孔、轴的配合性质会发生变化。考虑原设计为间隙配合,随着温度的升高,配合性质逐渐变为过渡配合,严重时甚至变为过盈配合,直接影响工作性能,因此理论计算和有限元仿真都证明温度变化会影响孔、轴的配合性质。研究结果将为数控机床、加工中心的孔、轴配合以及热变形研究提供了依据。

多工序制造过程的几何偏差表示与变动传递建模

开发多工序制造过程的变动传递模型对于评估加工零件的尺寸和几何质量、监控其制造过程、诊断加工变动源以及实现工艺方案的评价和选择都具有重要意义。在分析零件加工过程中误差源及传递模式的基础上,利用微分运动矢量描述定位基准、夹具和加工操作引起的各种变动偏差,再通过对各种变动偏差源进行一系列坐标变换来实现变动在工序间积累和传递,建立关键产品特性与各种加工工艺参数之间的数学关系,实现对误差传递、误差积累和耦合的定量分析,从而建立起多工序制造过程的线性显式变动流模型。最后,通过一个算例验证了模型的有效性。

基于数据归一化原点矩约束最大熵原理的小样本数据测量不确定度评定

测量检验是生产制造的重要环节,测量不确定度是测量质量的重要评价指标,表征测量数据的分散程度。最大熵原理常用于测量不确定度评定,基于最大熵原理获得测量样本数据的概率密度函数,能够避免主观因素,反映数据客观的分布情况。小批量生产中获得的测量数据往往较少,在小样本数据下,基于原点矩约束最大熵原理求得的测量不确定度不够准确可靠。针对这一问题,提出基于数据归一化原点矩约束最大熵原理的小样本数据测量不确定度评定方法,并通过数值仿真和应用案例验证所提测量不确定度评定方法的有效性。

某支臂零件型面公差过程质量控制

围绕某钛合金支臂零件型面公差重要质量要素加工制造过程控制,通过工艺余量偏移设置优化工艺流程,采用三坐标测量机进行测量的数字化检测方法,应用点位数据验证加工过程控制与工艺流程优化效果,保证了产品质量要求,提高了生产效率与产品质量,顺应飞机制造业结构件智能制造发展方向,最终实现以数字化、自动化及信息化为基础的飞机结构件智能化生产,推动飞机制造业的转型升级。

柔性件对接点焊装配偏差有限元分析

文章针对柔性件对接点焊产生的装配偏差问题,在完成“N-2-1”柔性定位的基础上,首先采用影响系数法对柔性件装配偏差进行建模,分析焊接时产生的装配偏差;其次,利用Ansys进行有限元仿真计算,研究焊点数量以及焊接热对装配偏差产生的影响;最后,以车身门框焊装为例进行了实例研究,该方法可适用于柔性件在考虑焊接热影响下多焊点装配偏差分析。

基于数学定义的平面尺寸公差数学模型

先以自由度变动为变量，给出了基于自由度变动的平面数学表示方法，接着根据平面在零件中方位的不同而隐含确定的自由度不同，对其进行分类，详细研究了不同类平面的不同尺寸 约束模式。从公差的数学定义出发，系统地推导了广义的尺寸公差数学模型，准确完整地表 示出了尺寸公差的语义。最后给出了其在公差分析中的应用实例。

基于动态尺寸链的变速箱总成轴系装配精度研究

变速箱总成的装配是汽车生产的关键步骤之一,为了提高变速箱总成装配的精度,对其装配尺寸链进行研究与分析,介绍了动态尺寸链的原理,分析了影响动态尺寸链建立的因素,对变速箱总成轴系的原始尺寸链进行动态修正,建立轴系装配动态尺寸链,对具体的影响因素进行了计算,并建立了轴系测量动态尺寸链,将影响轴系装配的各个因素予以充分考虑,从理论上提高了变速箱总成轴系装配精度,为后续的仿真与试验提供了理论指导。

基于特征的层次式公差信息表示模型及其实现

在自动特征识别的基础上,提出了基于特征的层次式公差信息的表示模型,共分为三层:基于特征的拓扑与技术相联表面层;最小特征基准元层;约束元层,并在三层之间定义了密切的联系。接着给出模型的实现方法,形成了层次式的公差表示模型,实现了公差信息的工程语义表示及其在CAD系统中的有机集成,这对于CAD/CAM的集成有着重要意义。

蒙特卡洛仿真法在尺寸及公差设计中的应用

通过对机械工程设计中所采用的几种尺寸及公差设计方法的对比分析,提出了应用蒙特卡洛仿真法进行尺寸及公差设计的新方法。探讨了采用该方法进行计算机模拟,解决三维尺寸及公差设计问题的实现方法。在尺寸及公差设计中,该方法简单、易行,而且可以获得高的计算精度。以机械零部件为例,详细说明了应用该方法进行三维尺寸及公差分析的过程,从而证明了该方法的有效性和实用性。

现代产品几何技术规范(GPS)体系的理论基础及关键技术研究

针对传统的几何公差体系存在的突出问题 ,着重研究探讨新一代GPS标准体系的构成原理、基本准则、内在规律及应用特点 ;在此基础上 ,对该体系的理论基础及关键技术进行深入地研究和探讨 ,揭示并阐述其“一条主线 (规范 模型 )、两种关联 (不确定度与操作算子 )、三个创新 (基于统计优化的不确定度理论及拓展技术、基于对偶性的模型与操作技术、基于应用数学的数字化描述技术 )”的构造模式规律及本质特征 ;进一步明确新一代GPS体系在实现“功能—规范—检验 认证”全过程统一规范和数字化描述与集成控制方面的关键性 (支撑 )技术基础 ;并提出建立我国GPS体系的应对策略。

一种基于数学定义的三维公差语义表示方法

目前三维 CAD系统中的几何公差信息只是一种文本符号 ,缺乏工程语义 ,如何对其作出合理的解释对于 CAD/CAM集成有着十分重要的意义。给出了基于语义的几何公差分类方法及基于自由度变动的基本几何要素数学表示方法 ;基于公差的数学定义 ,系统地推导了各种类型公差的三维语义表示方法 ,准确完整地表示出了其语义 ;

基于模糊质量损失的公差稳健设计方法的研究

分析了产品质量的模糊性及田口平方型质量损失函数的局限性;应用模糊理论拓展田口损失模型,提出了模糊质量损失和模糊质量损失成本的概念;探讨了应用模糊质量损失模型实现公差稳健设计的两种方法:由模糊质量损失成本构造综合成本作为目标函数,或制定一个最大模糊质量损失作为稳健性约束.用公差设计实例进行验证,结果表明该方法是合理有效的.

基于GPS的圆度、圆柱度误差数字化计量方法研究

基于对数字化计量过程中关键操作技术的研究,给出圆度、圆柱度误差计量的操作算子构成策略及选用原则,并针对传统的几何误差评定中随意性大、评定参数单一、效率低下等不足,提出现代几何误差计量中以"高效、规范"为目标的多元化评定思想。并通过实例说明该数字化计量思想的运作模式及其工程价值,进一步明确基于GPS(geomet-rical product specification)的数字化计量方法对于实现误差评定的数字化、规范化和高效化是至关重要的,同时,对于促进国家(际)标准的发展及有效应用也具有十分重要的意义。

现代产品几何技术规范(GPS)的数字化理论基础

现代产品几何技术规范 (generationgeometricalproductspecificationandverification ,GPS)是ISO TC2 13针对产品的设计与制造而规定的一系列宏观和微观的几何技术规范 ,它包括产品的规范过程、生产过程、认证 (检验 )过程以及不确定度的评定和控制。表面模型是ISO TC2 13GPS语言中新提出概念 ,它是实现GPS系统阶段功能的操作基础和系统关联基础 ,表面模型需要由相应的“要素”和“特征”予以定义和描述。ISO TC2 13GPS将工件 要素分为七种恒定类 ,所有的理想要素都属于七种恒定类中的一种 ,且可由其位置要素和本质特征进行定义与描述 ;位置特征则定义了要素之间的关系。第二代GPS系统通过表面模型、恒定类、恒定度、特征等概念的引入和互补应用 ,实现了几何要素从定义、描述、规范到实际检验评定过程中数字化控制功能的飞跃 ,比较有效地解决了产品在“功能描述、规范设计、检验评定”过程中数学表达统一规范的难题。

现代产品几何技术规范(GPS)体系及应用分析

现代产品几何技术规范GPS(dimensionalgeometricalproductspecificationandverification)是ISO TC2 13针对产品的设计与制造而规定的一系列宏观和微观的几何技术规范 ,是所有机电产品的技术标准与计量规范的基础。随着全球经济的发展和科学技术的进步 ,尤其是随着CAD CAM CAQ (computeraideddesign computeraidedmanufacture computeraidedquality)的应用和发展 ,新工艺、新技术、新材料的应用以及加工精度从微米到纳米的提高 ,ISO TC2 13GPS也随之发生了巨大的变化 ,已经由以几何学为基础的第一代GPS ,发展到以计量学为基础的第二代GPS。文中在阐述ISO TC2 13GPS标准体系的形成、特点及发展趋势的基础上 ,对其构成思路及矩阵模型进行深入分析和研究 ,进一步揭示出其新一代GPS标准体系的构造模式规律及本质特征。

带有中心值的量值的公差表示

对于量值的公差,当上、下公差相同时,无歧义的表示方式,可以使用带有公差的中心值,例如:100 kPa±5 kPa或(100±5)kPa,50.2 mm±0.2 mm或(50.2±0.2)mm,1150℃±10℃或(1150±10)℃。但对于带有中心值的百分数的公差,唯一正确的表示形式是“(n±m)%”,例如“(80±5)%”,任何时候都不得写作80±5%,也不应写作80%±5%。

基于遗传算法的球度误差评定(英文)

首先对球度公差评定问题进行了综述。然后根据圆度公差的数学定义 ,引申提出球度公差最小区域条件下的评定模型 ,并给出遗传算法的适应度函数。随后给出算法实现中的关键问题。最后用实例对算法进行了检验 ,计算结果表明基于遗传算法的球度误差优化算法不仅符合最小区域条件 ,而且易于理解和实现 ,能够获得全局最优解 ,保证了高精度。