多重卷积算法下的精度优化分配研究

提出了一种按多重卷积算法进行精度分配时,利用最小经济夹角,并以公差等级作为寻优单位的精度优化分配方法,大大减少了寻优次数.不仅使精度分配结果更为精确.而且运算迅速、简便,使其更为实用。

叶片磨床的几何误差建模与精度分配优化

基于多体系统理论和坐标变换方法,构建某叶片数控磨床的几何误差模型。在此基础上,建立其精度分配优化目标函数,使用MATLAB遗传算法对各误差参数进行优化。优化后大多数经验设计变量值得到不同程度的放大,磨床的制造成本得以降低,且优化值均满足预定加工精度,有效地平衡了磨床的加工精度和经济性能。

大型数控龙门导轨磨床几何误差建模与基于可靠性理论的精度分配

针对大型数控龙门导轨磨床的拓扑结构,运用多体系统理论和坐标变换方法,构建包括21项参数的几何误差传递模型,并通过试验验证模型具有理想的预测精度。在几何误差传递模型的基础上建立满足磨床设计要求的加工精度可靠性极限状态函数。对磨床工作行程内的25组位置进行误差取样,采用响应面法建立可靠性近似模型,分析每组工作位置加工精度的可靠性。以25项可靠度的均值和最小值作为磨床加工精度性能的评判指标,针对最小可靠度对应的磨床工作位置,进行灵敏度分析,利用灵敏度对影响加工精度因素的重要度进行排序。根据分析结果,遵循精度均衡原则逐步优化误差变量的分布,直至可靠度的均值和最小值均满足设计要求。通过计算实例验证大型数控龙门导轨磨床精度优化分配的可行性。

数控机床精度优化设计的研究现状

数控机床的空间运行精度是衡量其性能的重要指标之一,精度设计则是数控机床自主创新的重要环节。通过综述现有几种主要的误差建模方法,论述了各种灵敏度分析方法的特点,基于数控机床的组成结构,分别对数控机床的平动轴和旋转轴的误差检测和辨识方法进行归纳和分析。总结了现有建立数控机床整体精度的优化模型和精度优化分配研究情况,系统分析了数控机床精度优化设计中存在的问题,并探讨了其未来研究方向。

数控外圆磨床精度优化设计研究现状

数控外圆磨床的精度受静态和动态误差的综合作用。本文综述了精度优化设计的三个方面:误差建模方法、关键零部件灵敏度分析和精度优化分配方法,总结了现有的误差补偿研究方法,并系统地分析了数控外圆磨床精度优化设计中亟待解决的问题,探讨了机床精度设计的研究方向。

数控外圆磨床精度优化设计研究现状

数控外圆磨床的精度受静态和动态误差的综合作用。本文综述了精度优化设计的三个方面:误差建模方法、关键零部件灵敏度分析和精度优化分配方法,总结了现有的误差补偿研究方法,并系统地分析了数控外圆磨床精度优化设计中亟待解决的问题,探讨了机床精度设计的研究方向。

环形移动装置的精度分析与优化研究

针对环形焊缝自动焊接装置中移动装置存在的低精度、高成本等问题,将精度可靠性的评价方法应用到移动装置的精度分析与优化中。基于多体系统理论建立了移动装置的误差模型,采用蒙特卡洛法对移动装置的运动误差进行了精度分析。以精度分析中误差敏感度的分析结果为基础,建立了以移动装置制造成本最低为优化目标、以满足精度可靠性设计要求为性能约束的移动装置精度分配优化模型,利用多岛遗传算法与蒙特卡洛法相结合对移动装置的误差源进行了精度分配优化设计。研究结果表明,移动装置经过优化后,精度可靠性达到设计要求,且与经验设计相比,制造成本降低19.1%,为环形移动装置的加工制造提供了依据。

转台齿轮传动系统的误差建模及其精度分配研究

针对齿轮传动系统误差建模分析和精度分配这一问题,以新型转台传动系统为例,提出了一种具备良好鲁棒性、经济性及实用性的新传动系统优化设计方案。首先,建立了从单个齿轮到一对齿轮再到齿轮传动系统的传动误差分步计算体系,以概率统计法为基础创建了传动误差数学模型,对其传动误差进行了计算;然后,针对传统遗传算法进行多目标拓扑优化,创建了具备良好经济性和工程意义的齿轮精度分配方案,对齿轮精度进行了分配;最后,将两者进行有机整合,得到了新的传动系统优化设计方案,并设计实验对其正确性进行了验证。研究结果表明:采用新传动系统优化设计方案进行优化后,转台传动系统在满足设计要求的前提下,相关的齿轮精度等级得以降低,转台成本下降;同时,经过实验验证,采用该传动误差计算模型能够使齿轮传动系统的设计周期缩短7%,并降低对经验的依赖程度。