雅可比-旋量在模切机装配公差分析中的应用

在模切纸品的生产过程中,为了减少或避免不合格品的出现,需对模切机弧切刀具的装配精度进行严格控制,将其刀尖偏移量限定在一定范围内,以保证纸品的切割质量。针对以上几何需求,研究了模切机中各个零部件间存在的连接、接触、配合方式,根据平面和圆柱特征的特点对特征元素进行公差旋量表达,将各旋量纳入雅可比矩阵中构建模切机的装配公差分析模型,并按极值法进行计算分析,得出影响刀尖偏差的敏感环,从而为公差优化提供依据。

基于差分蜂群算法的空间直线度误差评定

提出基于差分蜂群算法进行空间直线度误差评定。首先,基于产品技术几何规范(GPS)公差标准,用最小二乘法拟合计算得到符合最小区域条件的空间直线度误差评定的数学模型;然后,对差分进化算法的缩放因子进行改进,将改进后的差分进化算法与人工蜂群算法混合迭代优化,测试函数仿真显示,差分蜂群算法在计算精度、收敛速度方面存在一定的优势;最后,通过两个评定实例进行研究与对比分析。结果表明:差分蜂群算法相对于粒子群算法、混合教与学算法、最小二乘与鱼群混合优化算法在评定空间直线度上的计算精度分别提高了83.9%、54.5%、54.6%,相对于差分进化算法、人工蜂群算法的收敛速度有较明显提高。

几何公差控制角度偏差及角度公差分析

针对角度尺寸公差不能控制平面与平面之间的角度,而采用几何公差控制可能会导致角度偏差失去控制等问题,引入了被测要素附加贴切要素符号,实现用几何公差精准控制被测平面与基准面之间角度偏差,并给出了几何公差与角度公差的换算方法;针对装配层平面与平面之间角度偏差控制及累积计算问题,研究了多个零件装配后的角度尺寸链画法和角度尺寸链偏差累积计算方法;最后,以某型号电动木材切割机为例实现了用几何公差控制角度累积偏差以及各个零件上相关特征的几何公差与角度公差的转换,并分析计算了角度累积偏差。研究结果可为平面与平面之间的角度公差的分析控制及图样标注提供借鉴和参考。

基于改进ICP算法的叶片型线轮廓度误差评定

针对传统最近迭代点(ICP)算法存在配准精度较低的问题进行算法改进。首先,考虑到三坐标测量机测量数据呈现有序排列、且一一对应的特点,使用了一种基于矢量对齐法的型线数据初配准方法进行初配准;其次,在传统ICP算法配准的基础上,对待配准数据进行非均匀有理化B样条(NURBS)曲线拟合,再利用自适应粒子群算法对测量数据进一步精配准;最后,采用基于最小区域的叶片型线轮廓度误差评定方法进行误差评定。实验分析结果表明:改进方法相对于传统ICP算法,可在原有收敛值基础上达到进一步收敛的效果,轮廓度误差相对减小28.57%。该方法有效提高了叶片型线轮廓度误差评定的精确度,可为叶片的加工质量提供可靠判定。

销/孔定位结构公差设计中的功能边界分析法

为了更好地运用公差标准中的边界理论进行机械精度设计,介绍了边界、实效条件边界和功能边界的概念和特点。以一面两孔(销)定位结构的尺寸与公差标注为例,分析了功能边界在定位销/孔的几何尺寸与公差分析和配置中的应用,探讨了销/孔定位精度分析和计算方法,从改进定位结构的角度分析了提高一面两孔定位精度的措施和原因。利用功能边界分析法能有效地优化产品几何规范、公差配置和结构,对合理保证零件的功能和可装配性、提高经济性有重要意义。

基于区间分析的平面尺寸链求解实例研究

针对极值法求解尺寸链过于保守、统计法求解尺寸链需知晓各环的概率分布等问题,研究了用区间分析方法来计算复杂平面尺寸链方程组的原理和方法。首先,将尺寸链中的各环尺寸及其偏差以区间数的形式来表示,构建区间参数方程组;其次,利用Krawczyk算子及INTLAB工具箱编写了求解区间参数方程组的应用程序,并引入区间截断法;最后,对机枪机心结构尺寸链实例分别进行了区间分析计算和CE/TOL6σ软件计算,并进行对比和分析研究。研究结果表明采用区间分析求解平面尺寸链的计算结果优于极值法,并能弥补RSS统计法的固有缺陷。

功能边界在几何公差设计中的应用

为了更好地运用现行公差标准中的边界理论进行机械精度和检具设计,介绍了ASME Y14.5和ISO/GPS公差标准中的边界概念及各自定义出发点和特点,深入分析两个标准中边界概念的不同之处,以及使用最大实体要求后边界的变化情况,探讨了在两个不同标准下使用最大实体要求时隐藏在背后的设计意图,并以电圆锯输出轴系统的几何公差设计为例,分析了边界理论的应用。正确应用功能边界进行几何公差设计,对合理保证零件的功能和可装配性、提高经济性有重要意义。

模切刀架轴承的轴向预紧力优化研究

针对模切刀架的轴承轴向预紧力不合理会导致装配时反复拆卸的问题,对模切刀架上刀辊轴承的轴向预紧力进行了研究。对模切刀架刀辊结构和轴承预紧的优化方法及其不足之处进行了总结;利用上刀辊轴承的配合过盈量与轴向预紧力的关系,分别对最小过盈状态和最大过盈状态下的极限轴向预紧力建立了数学模型;提出了一种基于有限元技术的模切刀架轴承轴向预紧力优化的方法,利用ANSYS Workbench中的六西格玛法对优化后的结果进行了可靠性验证。研究结果表明:当轴承满足极限轴向载荷条件时,实际装配的轴向预紧力保持在9231.89 N~11552.05 N之间,刀辊在最小和最大过盈状态下的最大等效应力与优化前相比分别减小7.2%和5.1%,最大变形分别减小6.9%和5.1%,其轴向预紧力的可靠度提高49%;模切刀架装配时反复拆卸的问题得到改善。

A Dynamic Programming Algorithm on Project- Gang Investment Decision Making

The investment decision making of Project Gang, the projects that are associated with one another on economy and technique, is studied. In order to find out the best Scheme that can make the maximum profit, a dynamic programming algorithm on the investment decision making of Project Gang is brought forward, and this algorithm can find out the best Scheme of distributing the m resources to the n Items in the time of O(m 2 n).