逆向工程中自由曲面的自适应数字化算法研究

分析比较了对自由曲面自适应测量的几种方法。在有界曲率的平面曲线的有界性的基础上 ,提出圆弧外延法 ,即后续测量点根据已测前三点求得的圆弧曲率沿切线方向或等曲率外延来进行预测 ,并根据测点矢量来估测保证数字化几何信息的充分性。这样就可利用待测曲面的几何 (曲率 )特性 ,使得测点的分布与曲面的曲率保持一致。

STEP-NC数控加工程序信息提取系统的研究

首先分析了STEP-NC数据模型和加工程序结构。参照标准数据存取接口迟联编思想,给出信息提取系统的结构模型,具体解释了模型中的模型实体创建、词法分析、实体实例匹配,以及特征重构和信息分类模块的原理和实现方法,基于上述方法,实现了对STEP-NC数控加工程序信息提取的实验原型系统。通过实例证明了该系统的有效性。

浙江省块状经济区域网络化制造系统研究

在介绍浙江省块状经济现状的基础上,结合项目的调研,分析了制约目前浙江省块状经济发展的主要原因,提出了由用户层、应用服务层、系统服务层和系统基础层组成的区域网络化制造系统的总体体系结构,探讨了区域网络化制造系统的实施模式和商业摸索。

先进制造系统——信息技术、工程技术和管理技术的有机融合

从信息技术、工程技术和管理技术各自不同的主导作用出发 ,对先进制造系统进行分类研究。简要介绍了各种先进制造系统模式。分析了先进制造系统的信息技术。

超磁致伸缩材料发展动态与工程应用研究现状

为了反映超磁致伸缩材料的国内外研究现状,对超磁致伸缩材料发展历程和性能特点进行了阐述。在详细调研基础上,较全面地介绍了国内外超磁致伸缩材料在各工程领域的应用以及发展状况。通过分析其历史沿革和最新成果,对未来的发展方向进行了展望,并对其应用潜力领域进行了预测。

基于齐次坐标变换的制造误差建模研究

为了在产品公差设计时考虑制造几何变动,将CAD模型中零件模型及其特征用点集形式表示.采用机器人运动学中的齐次坐标变换来描述工艺系统各组成部分的空间位姿关系,建立了工艺系统各组件的几何误差累积模型.将制造过程看作是刀具轨迹形成的点集更新被加工零件点集的过程,加工后零件点集组成了新的齐次坐标矩阵,该矩阵包含了零件的制造几何变动信息.采用Monte-Carlo仿真研究了特征面制造几何变动,实现了基于CAD环境的制造过程模拟和制造误差传递分析,从而可在公差设计阶段就考虑制造几何变动,实现了公差并行设计.

基于遗传优化算法的柔性机械臂抑振轨迹规划研究

为了抑制柔性臂的弹性振动,提出一种结合遗传优化算法和多项式函数插值的抑振轨迹规划方法。基于假设模态法和Hamilton原理建立了柔性臂系统的动力学方程,揭示了抑振轨迹规划原理。在轨迹优化过程中,采用五次多项式函数构造运动轨迹控制点的基础位移值,以轨迹控制点的位移浮动值作为待优化变量,在满足初始和终止位置运动状态约束的前提下,基于遗传算法优化得到柔性臂振动能量最小的最优抑振轨迹。数值计算和实验结果验证了抑振轨迹规划方法的有效性。实验结果表明:与跟踪常规的五次多项式运动轨迹相比,柔性臂在跟踪最优抑振轨迹时的残余振动最大振幅减小了10倍左右,其衰减时间由12s缩短为4.5s,提高了柔性臂系统的定位控制精度,改善了系统的操作效率。

机械产品柔性模块化设计知识库系统的研究

介绍了柔性模块的基本概念;在分析柔性模块化产品的设计推理过程的基础上,提出了一种面向对象的知识库建模方法.将模块视为对象,并以功能模块、柔性模块、实例模块为基础构成对象层次体系,以对象框架语言描述模块的相关设计知识,组成知识单元.然后论述了基于实例和框架的知识推理过程,并给出了液压机产品知识库系统的框架结构.结果表明,该系统的研究和开发可有效支持液压机等大型机械产品的快速响应设计.

微制造数控系统的实时有限状态机建模研究

为提高传统有限状态机(FSM)分析微制造数控系统(NCS)实时性特征的能力,提出了一种实时有限状态机(RTFSM)模型.该模型对传统FSM概念进行扩展,通过增加时间属性来描述状态行为的执行时间以及状态间切换所需的时间耗费.考虑到对复杂NCS控制流程进行设计、分析计算量较大,引入图论中的时间约束网络理论,采用经过修正的Floyd算法对模型中各个状态行为开始和结束时间的取值范围进行分析计算,从而实现控制流程的可调度性判定.实例研究表明,实时有限状态机可有效地建立微制造NCS控制流程模型,并降低对控制流程进行可调度性分析的复杂度,适用于NCS实时性研究.

大批量定制环境下面向订单设计产品的制造成本估算方法研究

如何估算面向订单设计产品的制造成本,是企业向客户提供和合理报价的前提。为此,提出了基于成本模型的成本估算方法,将客户需求与零件材料、制造工艺间的逻辑关系表示为成本模型,然后根据客户需求参数在成本模型的控制下进行新零件的成本估算。提出了基于特征-零件-部件层次上的成本估算方法。实践证明,该方法可以迅速地获得较为准确的零件制造成本。

面向离散制造的订单跟踪管理系统研究

针对面向订单生产环境,由于信息分散、断层而出现的订单执行过程不透明会出现不能按时交货等现象,提出了基于关键节点跟踪的订单执行过程分析和建模方法。结合业务过程功能划分,建立起多层次架构的订单跟踪体系,确定订单跟踪的策略,形成订单执行进度的多种评价指标。最后,实现了面向离散制造的订单跟踪系统,系统在汽车电机企业应用的结果表明,企业的按时交付能力和质量控制能力得到了明显的提高。

ARMA模型盲辨识仿真研究及其在机械故障诊断中的应用

介绍一种新的基于高阶累积量的ARMA模型的递推盲辨识算法,并对ARMA模型的盲辨识方法进行了仿真研究,同时与常用的方法(残余时间序列法、q切片法、Newton法)进行了比较和分析。仿真结果表明,该算法具有良好的收敛性和准确性,运行速度快。特别是随着系统的阶次的增加,速度提高越明显。由于在计算中引入高阶累积量,因而该算法还可抑制高斯噪声的干扰。在此基础上,将该方法应用到机械故障诊断中,并进行实验研究,实验结果表明,该方法是有效的。

面向汽车配件制造业的产品快速设计系统研究

分析了汽车配件需求来源和产品设计过程,提出了汽车配件产品快速设计系统的体系结构,研究了相应的关键技术,最后开发了快速设计系统并在汽配企业实施应用。

制造过程管理仿真技术的研究

在制造企业实施过程管理包括BPR成功率很低的情况下,寻找一种有效的分析评价工具或手段来提高制造企业实施过程管理包括BPR的成功率是制造领域所关心的热门话题之一,过程仿真作为一种新兴的技术可以用来帮助理解、分析、优化制造过程,可帮助制造企业提高实施过程管理的成功率,是制造企业实施过程管理的理想工具。本文首先系统地讨论了过程仿真和过程建模的区别,分析研究了制造过程的特点,提出了进行制造过程仿真的策略、处理方法、基本原理及一般步骤,最后结合实例分析讨论了如何在制造企业中应用现有的过程仿真技术(工具)来进行过程仿真,描述评价和改进制造过程。

面向大批量定制的计算机辅助制造系统研究

为了满足大批量定制企业快速响应客户个性化的需求,将大批量定制相似性原理、重用性原理和整体性用于计算机辅助制造系统中,提出了面向大批量定制企业计算机辅助制造的基本特征和体系架构。在该体系架构中,利用基于相似性原理的主模型和事物特性表技术来实现数控程序快速成型;用产品数据管理实现加工信息的统一管理和高度重用;利用产品数据管理和分布式数控的集成来实现对车间加工的任务分配、管理和快速加工;对其中的关键技术进行了研究,提出了相应的解决方案,并成功地运用于企业生产。

网络化制造资源服务状态监控研究

在对面向服务架构S0A和W ebService技术分析基础上,提出了对基于分布、自治、异构的网络化制造资源状态的监控机制。在此基础上研究了满足不同应用需求的监控方法。对监控机制实现所涉及的若干关键技术:资源服务命名方法和资源服务的组合方式提出了相应的解决方案。

可重构制造系统的重构成本研究

文章根据工位操作表的特性,提出了以工序包容度作为重构单元的划分准则。分析了组态与重构单元的组成关系;把研究组态之间的重构转化成为研究重构单元之间的重构,研究重构单元之间的重构流程,并描述其计算机实现的流程。在分析重构单元之间重构策略的基础上,建立组态之间因重构而产生的重构成本的数学模型。最后,以实例验证文中建立的模型及所提出的策略的有效性。

企业集群的网络化制造研究

为适应日益激烈的市场竞争压力,企业集群成为当今中小企业发展的重要方向。随着信息技术和计算机网络技术的发展,网络化制造的出现使企业集群的优势更加凸显,两者互相促进,形成良性循环。本文对企业集群及其成因、企业集群的网络化制造机理、企业集群的网络化制造运行模式及实施过程进行了一些探讨。

可重构制造系统的组态设计研究

针对可重构制造系统(RMS)的组态设计问题,以现有的制造资源为基础,分析了RMS中机床设备与加工成本的组成要素,构建了RMS的生产周期成本模型。引入图论的方法,构建了RMS在生产周期组态的有向网络图,从而可把k-优组态转化为在有向网络图中求解k最短路径问题,运用Doub leSweep算法与反向追踪法分别搜索有向网络图的k-优生产周期成本及其对应的k-优组态。最后,用仿真实例验证了方法的有效性。

空间柔性机械臂弯扭耦合振动的主动控制研究

由于太空机械臂的结构形式和末端操作对象的影响,空间多连杆机械臂系统存在着强烈的刚柔耦合的非线性特性。针对伺服驱动的空间柔性机械臂系统,基于经典振动理论,提出柔性臂弹性弯曲、扭转的变形假设,然后采用假设模态法和Lagrange方程得到系统的动力学方程。为了抑制系统在大范围运动过程中的弯曲、扭转弹性振动,提出了基于Lyapunov稳定性的模糊自适应速度反馈控制策略。数值仿真结果表明:空间机械臂系统在转动过程中必然会激起柔性臂的弹性振动;采用提出的控制策略利用压电剪切致动器和压电扭转致动器不仅可以抑制柔性臂的弯曲和扭转振动,还可以降低伺服电机的驱动扭矩,提高柔性机械臂系统的末端定位精度。