工程洗轮机的结构改进与优化

针对CTC-1型工程洗轮机初期产品设计粗糙的问题,为使设计更加合理,采用结构有限元法分析方法,对构建的洗车平台模型进行有限元仿真计算。仿真结果显示,原工程洗轮机部分结构设计不合理和洗车平台尺寸设计过于保守,有较大的改进和优化空间。通过改变支撑的位置、形状、数量,改善了洗车平台的应力集中和使得支撑设置更趋合理;针对洗车平台尺寸设计过于保守的问题,提出了基于响应曲面法轻量化设计,在满足整体强度要求的情况下,洗车平台达到了轻量化的目标。     

复杂曲面宽行数控加工的刀位和刀具姿态综合整体优化的内蕴几何学方法

阐述了复杂曲面非球面刀具单触点宽行加工中刀位和刀具姿态综合整体优化的通用方法。基于微分几何的曲面活动标架理论,推导了以刀具曲面和设计曲面运动不变量描述非球面刀具宽行数控加工复杂曲面的刀具运动方程;在综合考虑刀位和刀具姿态的影响下,分别以一个走刀过程的加工效率和加工精度最优为目标,建立能确保刀具相对工件运动连续光滑的刀位和刀具姿态优化的泛函极值模型。最后,分别以一个鼓形曲面刀具通过旋转的主切削运动和一个椭圆抛物曲面片刀具通过直线平动的主切削运动数控加工复杂曲面的仿真实例论证了本方法的精确性、有效性和通用性。     

慢刀伺服车削刀具半径定向补偿的分段逼近求解

复杂曲面的慢刀伺服车削加工过程中，采用刀具法向补偿算法会在各个直线轴产生补偿量，加工法向矢量突变的曲面时，这种算法并非最优，将补偿量只应用于负载较低的直线轴却是更优的选择。提出一种基于线段逼近的刀具半径定向补偿数值求解算法来求解定向刀位点，通过半径细分的策略使法向误差收敛。算法实例验证及与相关算法的对比结果显示，该算法适用于点云构成的曲面或分段曲面的刀具半径补偿。     

基于修正等速运动规律的自由曲面多轴加工刀轴序列优化方法

针对自由曲面多轴加工中起始位置处刀具相对工件速度、加速度不为零导致的一定程度刚性冲击现象,提出了一种基于修正等速运动规律的刀轴序列优化方法,通过控制工件坐标系中决定刀具姿态的两个约束角,使之变化遵循修正等速运动规律,获得了切削行上平稳变化的刀轴序列,避免了由于起始位置处刀具相对工件速度、加速度不为零导致刀具不能精准到达后续加工位置的现象。算例分析表明,该方法能产生平稳且光滑的刀轴序列,可一定程度改善机床运动性能,提高加工表面质量。     

基于模糊死区补偿的曲面加工机器人PD控制研究

针对曲面加工机器人中的死区,提出了一种基于模糊补偿的PD控制算法,该算法用模糊死区补偿器实现机器人中的死区补偿,PD控制算法用于机器人关节的轨迹控制,从而消除死区对机器人轨迹控制的影响;为了验证该算法的有效性,在MATLAB仿真平台进行了数字化仿真,仿真结果表明:与传统的PD控制算法相比,本文所提出的基于模糊死区补偿的PD控制算法能够有效的对机器人中的死区进行补偿,提高了曲面加工机器人的位置精度,减少了位置误差,从而提高了加工精度。     

基于NURBS曲线插补方法的数控加工品质探究

数控加工是机械制造行业非常重要的加工方式,适合加工一些形状不规则、精度要求高的工件,特别是曲面形状的零部件,传统的数控加工方式主要采用直线圆弧插补的方式进行,但是这种方式存在程序复杂、增降速频繁、表面粗糙等问题,为此,提出了采用NURBS曲线插补方法进行曲面零件的加工,并通过实践验证有效证明了NURBS曲线插补方法能够有效的提高零件加工精度与表面质量。     

响应曲面优化某铜矿细磨中间粒级含量试验研究

使用Design-expert软件对影响立式搅拌磨机磨矿产品中间粒级(-0.038+0.010 mm)含量的磨矿时间、立式搅拌磨机转速、磨矿浓度三个因素进行设计及优化.结果显示,拟合的多元线性回归方程为y=-860.84625+52.45375A+0.44685B+18.08074C-0.0121875AB-0.272AC-0.0014825BC-3.7525A2-8.3875×10-5 B2-0.1651C2,中间粒级含量的最佳条件为磨矿时间1.94 min,搅拌器转速2138.05 r/min,磨矿浓度43.56％,该条件下可得到中间粒级含量预期值为61.48％,实际中间粒级含量可达61.68％,实际值与模拟值差异小于1％.最佳磨矿方案与响应曲面试验设计交叉方案中最佳方案相比,中间粒级提高了1.08％.因此,通过建立数学模型确定最佳的操作参数,可以提高磨矿产品质量,增加进入浮选流程的可选粒级,并对提高后续选别指标提供一定的理论依据和生产指导.     

复杂曲面空间结构设计的发展

本文通过描述建筑形态的形成和发展、建筑复杂曲面的产生和发展、复杂曲面结构形态学的发展、自由曲面结构的发展与改进等四个方面，论述了复杂曲面建筑的发展历程，再结合现状，进一步论述了复杂曲面空间结构设计的发展。     

响应曲面法优化电催化降解染料废水工艺的研究

采用中心复合设计的响应曲面法预测电催化降解染料废水的最优条件。具体以Ti/SnO₂-Sb 电极作为阳极，应用响应曲面法研究了pH、施加电压值、电极间距对亚甲基蓝溶液脱色效率的影响。研究结果表明模型拟合精度R²=0.9942，初始pH、施加电压值、电极间距及交互作用对脱色率响应值影响大。模型预测最佳反应条件pH为 6.98，施加电压6.0 V，电极间距为1.01 cm时，脱色效率预测值达到98.68%。采用实验进一步验证该模型，预测最佳条件下三次实验脱色率平均值98.47%。该方法可用于优化电催化降解染料废水的工艺参数，为实际废水处理提供优化方案。     

模具曲面加工中根切问题的研究

本文针对模具曲面数控加工中经常出现的根切问题,通过软硬件协作实现数据连接,根据工具软件反馈的插补轴增益、前馈时间常数、加速度等相关数据,通过均匀一致性比对后进行刀路和系统参数的实时调整,有效避免了由于技术管控系统设计引起的根切问题。经过大量试切加工调试的探索,验证了这一管控与优化系统设计的可行性,完善了加工过程,保证了曲面加工质量。