基于并联机构调姿的大部件支撑点优选

为了提高基于并联机构形式的数字化调姿装置的操作性能和支撑稳定性等,对部件上的支撑点位置进行了优化选择。建立了该定位调姿装置的运动学模型,根据分支机构运动链的矢量图形,求解了定位调姿装置的位置方程及机构雅克比矩阵;根据机构雅克比矩阵建立了调姿装置的灵活度、承载力和刚度等性能评价指标;根据定位雅克比矩阵建立了调姿装置对部件定位时的支撑稳定性指标;对上述指标进行综合评价,根据指标的优化得到了部件的优化支撑点位置。分析结果表明:基于并联机构形式的大部件调姿装置的性能评价指标和位姿无关,支撑稳定性和姿态有关,且各指标依赖于初始支撑点的选择,以上结论为大部件定位支撑点的选择提供了参考。     

纸基蜂窝零件装夹系统中自动填料装置的设计

根据某种微细物料的物理特性和添料工况要求,采用在料斗口安装网孔板的方法实现对物料流量的定量控制.通过试验确定了在网孔孔径和振动加速度一定的情况下,物料流量与流动时间以及振动频率的关系.从理论上分析了填料装置中电磁开关的动态响应特性对物料定量控制精度的影响.在试验研究和理论计算的基础上,设计出一种能够精确控制物料流量的自动添料装置.     

航空铝合金7050-T7451铣削力模型的实验研究

采用多因素回归正交实验法进行铣削实验，在给出四因素、四水平实验模型中常系数和指数数学推导公式的基础上，建立了特种材料7050-T7451的铣削力模型，为进一步研究航空铝合金数控加工变形提供了可靠的边界条件。     

二维曲线自动跟踪测量的一种新算法

商品坐标测量机软件的二维曲线自动跟踪测量功能在应用中经常出现跟踪失败和采样信息不充分等问题。针对这些问题 ,提出了一种基于三次样条曲线基本性质的二维曲线自动跟踪测量算法 ,采用圆弧外插方法估算后续测量点并利用回溯方法提高跟踪测量的可靠性。这种方法还可以推广应用于曲面的扫描测量和一些特殊的三维曲线的自动跟踪测量中。文中还对测头补偿问题进行了分析 ,提出了相应的解决方法。     

面向IGES输出的曲面重构技术

针对反求工程中复杂曲面CAD建模专用软件（RE－SOFT）与其他商用CAD／CAM系统间进行信息流动的问题，提出一种面向IGES标准输出的复合三角Beizer曲面重构四边NURBS曲面技术；通过复合三角曲面的特征提取，对三角曲面进行分块、区域边界编辑及相邻区域光滑拼接，进而构造出G^1连续的光滑四边NURBS曲面模型并以IGES数据格式传输到其它CAD／CAM系统中进行后续处理，达到了既能充分利用三角曲面的优势又能实现专用CAD软件（RE－SOFT）与其他商用CAD／CAM系统集成的目的。     

反求工程CAD建模技术研究

将设计思想或实物原型迅速、直接、精确地转变为可以再加工的CAD模型,是产品创新设计和快速原型制造面临的关键技术,综合国内外反求工程CAD建模的研究和应用现状,分析了反求工程CAD建模问题的特点和需要进一步解决的主要问题,讨论了目前工程界普遍采用的反求工程CAD建模技术与思路,以及作者在解决这一系列问题中取得的进展情况。     

一种精密三坐标POGO柱设计与精度研究

针对飞机数字化装配中大部件调姿与对合问题,提出一种由3个具有三平动自由度的分支机构构成并联机构对飞机大部件进行支撑和姿态调整的方法.根据飞机大部件调姿对合装配工艺要求,三坐标POGO柱应具有高的设计指标,对POGO柱结构进行详细设计,并提出用于提高其工作性能的关键措施.通过综合分析引起POGO空间定位误差的因素,建立空间定位误差的数学模型,进而得到确定导轨安装基准面形位公差的方法.实验结果表明,基于3个精密三坐标POGO柱的大部件调姿方法能够满足飞机部件调姿的高精度、高刚度要求.将精密三坐标POGO柱作为数字化柔性装配系统的基础部件,通过模块化配置还可以适应各类大型部件姿态调整的应用需求.     

航空铝合金高速铣削加工的三维数值模拟

针对当前高速切削加工中模拟直角和斜角的有限元模型将变厚度切削层、螺旋形刀刃分别简化为等厚度切削层和直线形刀刃的不足,采用更接近实际的三维螺旋齿铣刀模型和变厚度切削层模型,对航空铝合金7050 T7451进行了高速铣削加工数值模拟,得到了铣削过程的切削力、切削温度及切屑形状.通过高速铣削实验测得了切削力,在相同的切削条件下模拟结果与实验结果比较吻合,切削温度及切屑形状也与实际相符.研究表明,三维螺旋齿铣刀模型和变厚度切削层模型可以准确模拟高速铣削加工过程,能够进一步用于研究切削参数与切削力、切削热之间的关系,进行切削参数及刀具寿命优化.     

航空铝合金薄壁件加工变形有限元仿真与分析

综合考虑薄壁件粗精加工工序,建立了薄壁件铣削加工全过程三维有限元模型,系统地研究了残余应力施加、切削力建模及动态加载、材料去除等加工过程建模所涉及的关键技术.通过自行构建的加工仿真平台,对处在不同毛坯初始残余应力分布情况下的薄壁件分别进行了加工过程模拟.仿真结果表明,加工过程中残余应力对切削力引起的薄壁件加工变形具有重要影响,较大的初始残余应力导致薄壁件侧壁首末自由端附近产生加工变形波动,容易引起或加剧切削振动, 严重影响其加工精度及表面质量.     

一种自适应入位固持装置及试验研究

为解决飞机数字化装配中难以对机身大部件增加辅助固持并保持大部件位姿不变的技术难题,提出一种基于气浮和万向球座的大部件位姿跟随固持方法,并设计制造称之为随动定位器的专用柔性工装.结合某工程,进行定位器关键参数的分析计算和相关工艺试验研究,并对油压波动、相关零件磨损对锁紧力的影响以及芯轴自由端关键参数选择与入位可靠性问题进行了研究.结果表明,在芯轴角度偏差较小时,随动定位器可以在确保大部件位姿不被破坏的情况下,实现芯轴的小阻力自适应入位,并可以根据选定的工作油压和配合间隙可靠固持大部件,其性能可以满足工程要求.