基于数据配准的零件精密装配最佳接触状态研究

针对零件表面几何形状误差分布对装配精度的影响与零件装配后配合表面接触状态尚不清楚的问题,提出一种基于数据配准的零件配合表面最佳接触状态确定方法。分析零件表面几何形状误差分布特性,利用数据配准技术提出配合表面接触点确定方法,并采用粒子群优化算法求解最佳接触状态;在此基础上采用小位移旋量表示零件表面的几何形状误差,提出一种基于接触状态的配合误差计算方法,从而实现零件装配精度的初步预测;通过实验验证了所提模型和方法的有效性。研究结果表明：数据配准方法可确定零件装配时的接触点位置和接触状态,预测精密高刚度零件的装配精度;从统计意义上证明,零件的形状误差分布对精密装配的影响不可忽略。     

磁电编码器的测量误差分析及倾斜消差滤波

在简要阐述以磁电编码器工作原理基础上,重点剖析磁阻传感器的作用机理,分析产生编码器测量误差的几种主要原因,给出误差计算式,提出消除误差方案;重点针对谐波误差提出了一种采用倾斜相角法的谐波滤波模型,以期消除三次谐波为主要杂波所造成的角度偏差,提高磁阻式编码器的抗扰性能;适用于不同尺寸的磁阻传感器。仿真试验表明：该方法的使用可提高编码器测量精度和增强抗扰能力。     

考虑平面形状误差的配合表面接触状态研究

为提高装配接触分析的准确性,对考虑平面形状误差的配合表面接触状态进行研究。以平面为对象,考虑加工导致的形状误差,提出一种形状误差与装配力共同作用下的配合表面接触状态理论分析方法。在此基础上,提出配合误差的概念及计算方法,揭示形状误差对装配精度的影响关系。随后,采用有限元法验证所提方法。结果表明:该方法是有效的,准确预测了考虑形状误差情况下配合表面的接触状态,并计算了配合误差。文中所提方法可为考虑形状误差的装配精度预测与分析提供参考。     

旋转机械轴系装配体位置公差预测方法与优化研究

以多配合面轴系装配体为研究对象,分析多种类型误差耦合传递机制及其尺寸公差的优化设计问题。采用蒙特卡洛方法模拟组成环实测尺寸,获得径向圆跳动公差均值及其分布规律;提出一种变动边界圆径向圆跳动预测方法,建立包含同轴度和轴孔配合公差的综合累计误差模型。将该预测方法扩展到复杂装配体的装配误差建模中,实现了径向圆跳动公差在设计阶段的预测。以装配体末端累积径向圆跳动值为目标,平均装配精度、装配可靠度和加工成本为约束,进行系统结构及其零件公差的优化设计。以某型液力变矩器设计为例,验证了该预测方法预测轴系累积径向圆跳动公差的可行性和实用性。     

大轴圆度误差在线测量新技术

针对大型轴类零件进行圆度误差测量存在的不足,提出一种采用电感测微系统和计算机实现大轴圆度误差在线测量的新方法。采用最小二乘圆法,通过电感测微仪获取被测零件的表面轮廓参数数据,由自编的数据处理软件对零件的表面轮廓参数数据处理和检测。理论分析与实验结果比较表明,该测量系统技术先进、测试精度高、仪器性能可靠、操作方便、可在线使用,能解决对大型轴类零件进行圆度误差测量的实际问题。     

圆度误差的激光扫描非接触测量方法

利用激光狭缝扫描原理和光电传感技术,提出了一种用于测量大型回转体类零件圆度误差的激光扫描非接触测量方法和测量系统。本文详细论述了测量系统及其测量原理、工件安装偏心误差的分离技术和计算机实时数据处理系统,实验结果证实了这种测量方法的可行性。     

基于盲源信号分离的加工误差分离方法研究

针对当前加工误差分离方法无法分离相近尺度系统误差的缺点,提出了一种基于独立成分分析的加工误差分离方法。建立了各误差源所导致的系统误差和总的系统误差之间的传递模型;根据盲源信号分离相关理论,建立了基于负熵固定点算法的加工误差分离模型,实现了相近尺度的系统加工误差分离,并利用主成分分析法给出了误差源数量确定的方法。以某陀螺仪的某加工面加工误差分离为例对所提出的方法进行了验证,结果表明所提出的误差分离方法可有效实现相近尺度的加工误差分离。针对当前加工误差分离方法无法分离相近尺度系统误差的缺点,提出了一种基于独立成分分析的加工误差分离方法。建立了各误差源所导致的系统误差和总的系统误差之间的传递模型;根据盲源信号分离相关理论,建立了基于负熵固定点算法的加工误差分离模型,实现了相近尺度的系统加工误差分离,并利用主成分分析法给出了误差源数量确定的方法。以某陀螺仪的某加工面加工误差分离为例对所提出的方法进行了验证,结果表明所提出的误差分离方法可有效实现相近尺度的加工误差分离。     

引信零件加工误差动态预测模型的理论研究

分析了引信零件工误差的统计规律，依据随机过程动态数据的统计分析，建立了引信零件加工误差的动态预测模型。并对预测误差进行了分析，利用模拟数据对模型进行了检验，并取得了较好的效果。     

高温弹体形位误差自动测量原理

文中简要介绍了一种新研制的高温弹体形位误差非接触自动测量系统的构成、检测原理和方法。该系统包括机械系统、测量机构、运动控制和数据采集系统;利用测量杠杆耐高温的特点,直接获取内壁的几何信息,与CCD激光位移传感器远距离、非接触特点相结合,共同完成恶劣环境下弹体内外表面几何信息的采集;根据最小二乘法,计算机对测量数据进行处理,从而得出弹体壁厚误差、圆度、圆柱度和内外圆柱面间同轴度等形位误差。     

潜射导弹初始误差与制导工具误差分离研究

首先分析了发射初始误差对导弹落点偏差的影响机理．然后利用初始误差在发射惯性系中的传递关系得到了初始误差环境函数矩阵．建立了综合考虑初始误差与制导工具误差的完整误差分离模型．并提出了一种分时间段的误差分离方法。此外还讨论了遥外差信息的选取原则。     

多维变量对机械加工误差影响系统分析

针对加工零件传统单一变量对加工误差统计分析,不能解决多关联变量之间的关系对加工误差的影响问题,提出一种多维随机变量的机械加工误差分析系统。通过分析加工零件的关联尺寸,用Matlab建立加工误差的分布规律图,分析产生有效加工误差的概率;用统计产品和服务解决方案(statistical product and service solution,SPSS)对测量出的关联尺寸组进行Q型聚类分析,分析加工误差易发生段;用3维点图法分析关联尺寸产生的系统误差和随机误差;建立环形轴类零件的加工误差系统分析模型。结果表明,该分析系统能提高机械加工误差分析的精确度。     

基于刀具振动模式特征的深孔圆度误差预测方法

依据深孔加工的实际工作特点，提出了以刀具振动信号时频信息为输入特征的加工孔圆度误差预测方法。为了构建刀具振动特征与深孔加工圆度误差之间的映射关系，利用改进的模糊聚类技术，并将其引入到标准线性支持向量机算法中，使得刀具振动模式的模糊输入空间划分问题转化成初始输入空间的初值问题，实现了在规则数较少的情况下，仍具有较好的圆度误差辨识算法、辨识精度及泛化能力。以此为基础，构建了深孔钻削加工孔圆度误差的预测模型，并结合大量的实验数据，验证了提出的加工孔圆度误差预测模型的有效性与可行性。     

基于椭圆概率误差的落点精度评定方法

制导导弹和炮弹的命中精度是衡量弹道武器等系统性能的一项重要评价指标,其中圆概率误差(Circular Error Probable,CEP)是最常用的落点精度评定方法。由于导航系统的偏差和其他随机因素的影响,实际导弹的落点分布通常沿不同方向不均匀并且方向相关,传统的CEP无法描述落点误差的方向性和相关性。根据落点分布的相关性和非等标准误差特点,提出了一种新的椭圆概率误差(Elliptic Error Probable,EEP)的落点精度评定方法,并给出了精确表达式。该方法利用椭圆的长轴、短轴和旋转角度3个参数描述落点精度,分别建立了沿原始坐标轴的两参数椭圆概率误差模型和沿标准差解耦坐标轴的三参数椭圆概率误差模型。通过仿真对比发现,相比圆概率误差和两参数椭圆概率误差,三参数椭圆概率误差模型面积最小。因此,椭圆概率误差能够更精准地描述导航精度在不同方向的差异及方向相关性,将为预估落点误差的方向性及目标摧毁概率范围提供依据。     

基于融合评价指标和神经网络的刀具磨损预测

机械加工过程中的刀具磨损状态对零件的加工质量、生产效率和成本影响极大。对刀具磨损的采集信号进行合理准确地降噪处理,是实现刀具磨损检测的核心技术。利用熵值法构造出信噪比、平滑度、均方根误差3个传统评价指标的权重,提出降噪质量的融合评价指标。对比仿真信号的去噪结果与真实信号发现,融合评价指标更具可行性和优越性。以最大融合评价指标为目标,提出降噪参数的优化方法。针对小波阈值去噪后的实际刀具磨损振动信号,与传统的单个评价指标相比,融合评价指标优选出来的降噪参数,不仅能够去除\[6 kHz,12 kHz\]高频部分的噪声信号,而且能够比较完整地保留\[0 kHz,6 kHz\]低频部分的真实信号。通过提取出刀具磨损特征值,建立切削工艺参数与刀具磨损之间的神经网络预测模型。刀具磨损试验结果表明,预测结果与试验测量值之间的最大误差不超出6.0%,进一步验证了基于多指标融合评价的最佳降噪参数能够准确地提取出刀具磨损信号的特征量。     

接触分析在小型折叠弹翼仿真中的应用

探讨了接触应力分析在小型折叠弹翼动力学仿真中的应用,建立了折叠翼与折叠翼盒上下结合面、转轴与转轴孔之间的连接的接触模型,通过非线性接触分析计算接触面上的接触应力,然后就可以获得接触面上的摩擦力,因而较好解决了小型折叠翼的动力学仿真中的摩擦力确定问题,获得了满意的结果,本方法对小型折叠弹翼的机构设计有一定的参考价值。     

GPS在弹道导弹制导工具误差分离中的应用研究

随着一种高精度的弹道导弹外弹道测量途径GPS的产生，弹道导弹制导误差的分离工作就变得相对简单了。在分析了GPS用于靶场外弹道测量的可行性和实验方案之后，推导了使用精确外测数据对导弹飞行轨迹偏差尤其是制导误差进行分离的方法和过程；着重研究了在制导误差分离工作中占统治地位的制导工具误差系数分离工作的Bayes方法；分析了在具备高精度GPS外测数据时制导工具误差系数分离结果的精度变化情况。     

大直径回转件圆度检测的测点优化技术研究

为提升大直径回转件在旋转状态下的圆度测量精度,在分析3个测点的角度布置对精度影响基础上建立优化模型,提出了基于粒子群及遗传混合算法的三测点角度优化策略。结合外轮廓测量模型及圆度提取技术,分析传感器布置角度对圆度提取精度的影响,建立以误差传递系数为基础的测点位置优化函数;利用粒子群优化与遗传互补产生新粒子种群的混合算法,获取给定谐波级次下三传感器的周向角度值;计算给定谐波级次（160、240、480）下测点的周向布置角度,并对比测点角度优化前后的误差传递系数值,分别用虚拟工件及现场实物完成了测点角度与圆度提取精度的测试实验。结果表明：测点角度优化后的误差传递系数值小于其他布置状态,所提取圆度更接近于其真实圆度值,精度约0.010 mm;该三测点角度优化策略提升了回转件圆度信息的测量精度,为大直径回转件的高精度制作提供了有效检测手段。