数控加工三维场景几何建模技术研究

讨论了基于构件技术的数控加工三维场景建模技术,并以OpenGL和Visual C++6.0为开发平台,开发出一个基于STL文件格式的建模系统.     

多排料方案下的加工排程优化研究

结合工程机械中金属结构件的加工特点,针对金属结构件生产过程中多任务混合下料与加工排程优化问题,提出多种排料方案下的带工艺约束多目标加工排程优化模型,并设计一种蚁群--递阶遗传算法来求解该模型。该算法首先利用蚁群算法选择一组优异的排料方案,然后利用递阶遗传算法的选择、交叉、变异等操作求解作业加工顺序及机器选择问题。通过对加工排程的优化,缩短金属结构件产品生产周期,降低其在制品数量和提高设备利用率,并通过实例分析证明了该方法的有效性。     

金属结构件优化下料与生产管控系统设计与实现

本文结合工程机械中金属结构件加工特点,分析该类产品数字化制造需求,设计并实现了金属结构件优化下料与生产管控系统。该系统首先构建了金属结构件产品结构模型,通过结构树的形式对产品信息予以维护,并根据此模型对订单信息进行管理;建立了优化排样、优化排产和设备负荷均衡等多目标优化模型,并综合应用零件聚类成组、临界多边形(NFP)和遗传/模拟退火(GA/SA)等算法进行求解;最后通过搭建车间生产管控软硬件平台,对金属结构件生产进行监控。应用该系统可以实现从订单管理、计划调度、优化排料和加工成型到构件焊接的整个生产过程管控一体化,为金属结构件数字化制造提供有力的技术支撑。     

基于STL模型的铣削加工仿真算法

提出了一种直接用STL模型实现铣削加工仿真的新方法.使快速成型所生成的STL文件直接用于铣削加工仿真,仿真结果可再次用于加工或快速成型,极大地减轻了设计强度.     

板类零件分组下料优化研究

针对金属结构件生产过程中板类零件大规模集中下料问题,一种基于工艺与形状特征的下料零件分组下料优化方法被提出。该方法首先将待下料零件按材质、板厚及加工工艺相似性进行分组,然后构建一种能够描述零件形状特征的零件特征矩阵,并设计一种人工神经网络算法求解该零件特征矩阵与零件分组之间的映射关系,根据这种映射关系对待下料零件进一步分组。通过对零件分组下料优化,可以提高零部件的齐套性、降低在制品数量,并且能够有效解决排料效率和材料利用率相互矛盾的问题。最后通过实例验证了该方法的有效性。     

重载和偏斜工况下恒定流量静压导轨静态性能研究

考虑弹性变形、油膜黏性和可压缩性建立重载和偏斜工况下恒定流量静压导轨单个油腔润滑模型,采用多重网格法进行数值求解。通过与经验结果对比论证了数值模型的正确性,并讨论不同导轨面运动速度时,弹性变形和油腔偏斜对静压导轨润滑特性影响。结果表明：随着载荷增大,刚体模型和弹性模型计算的封油边膜厚与流量差异增大;导轨面偏斜仅对偏斜方向的封油边膜厚与流量产生影响,且不同方向的导轨面偏斜影响规律类似。     

全向轮机器人路径规划与导航系统设计

全向轮机器人因不存在非完整性约束可向任意方向做直线运动而不需事先做旋转运动,可执行复杂的弧线运动。介绍了一种基于正交码盘与陀螺仪建立的全向轮底盘定位系统与基于Bezier曲线路径规划的机器人导航算法。以13年亚太机器人大赛国内选拔赛参赛机器人为平台,通过研究三轮全向轮底盘的运动特性,以DSP+FPGA为控制核心,结合外部传感器实现了对机器人的运动控制,使其能够跟随基于Bezier曲线规划的路径运动。实验表明,该套控制系统具有良好的运动控制精度,并在比赛应用中满足了高速、精确的底盘运动控制要求。     

不同脉宽纳秒激光致铝材损伤特性与打孔机理

为了获得纳秒激光脉宽对铝材的损伤特性,给纳秒激光金属加工的脉宽选择提供依据,采用面积推算法,利用光学显微镜、扫描电镜、表面轮廓仪等仪器,测试了37种脉宽纳秒激光（脉宽10ns~520ns,波长1064nm）对铝材的损伤阈值。研究了脉宽不变时激光脉冲数目对铝板的损伤规律,揭示了不同脉宽纳秒激光对铝板打孔的作用机理。结果表明,单脉冲损伤阈值与纳秒激光脉宽的平方根成线性关系。当脉冲个数增加时,材料的损蚀阈值呈现下降趋势; 铝板打孔时,纳秒激光的脉宽越窄,对铝的损伤阈值越低; 打孔过程中蒸发过程占主导,孔内壁烧蚀熔融物越少,孔圆度越好,孔口喷溅物越少,打孔质量越高。该结果可为纳秒激光金属加工的脉宽选择提供参考。     

基于MCU的砼养护室温湿度控制系统实现

论文介绍了一种以STC89C53单片机为核心的温湿度控制系统,系统利用模糊PID逻辑理论控制相应空调、加湿器和抽湿器,来调节室内温湿度,实现对砼养护室的温度和相对湿度检测、控制及显示,且可通过PC机实现对其监控与查询。