基于改进粒子群算法的线缆路径规划方法研究

针对复杂机电产品布线路径规划过程中存在的效率较低、可应用性差等问题,提出一种改进粒子群算法,使用栅格法对布线空间进行划分,对障碍物建模并进行方向包围盒处理。为了避免算法在迭代过程中陷入局部最优,引入非线性逐渐递减的惯性权重与异步变化的学习因子,并且将贴壁约束加入到路径规划的过程中,保证线缆在敷设时路径的合理性。最后在仿真试验中,与标准粒子群算法进行对比,验证了改进后算法的合理性与可行性。     

基于谐波理论的轴孔特征误差分离与表面形貌预测

轴孔零件作为机械产品中应用最为广泛的核心零件趋于向高精度、高强度、多元化方向发展,其质量控制和质量评价至关重要。针对轴孔零件的形位误差分离问题,在研究了传统的误差分离技术和谐波理论的基础上,提出了轴孔零件形位误差的谐波分离方法。根据在零件上测得的周期性数据,分析了各次谐波误差的产生机理,提出了控制低次谐波误差的措施。利用空间点矢量法获得了测量点实际位置,结合拟合算法对零件表面形貌进行了预测。通过实验验证了形位误差谐波分离和表面形貌预测方法的准确性和合理性,为轴孔零件的表面质量评价和预测提供一种新的思路。     

机翼蒙皮紧固件快速布点方法研究

飞机机翼蒙皮是一个曲率变化的曲面,蒙皮上分布着大量紧固件。各飞机设计制造企业对紧固件在机翼蒙皮曲面上的布点方法各不同。传统的等空间距布点方法无法对复杂曲面尤其是曲率变化大的曲面进行快速且均匀布点。基于CATIA二次开发的紧固件辅助设计系统,提出了一种可以根据蒙皮的轮廓尺寸大小、紧固件直径等参数,快速确定紧固件位置且均匀分布的方法,即等弦长布点法。借助CATIA二次开发的紧固件辅助系统进行分析,研究在曲率变化较大和较小的情况下等空间距布点法与等弦长布点法的各自特点。得出等弦长布点法是一种可行的紧固件快速布点方法,它适用于曲率变化小或大的复杂曲面的均匀分布,并克服了等空间距布点法无法在曲率变化大的曲面上均匀布点的局限性。     

采用改进粒子群算法的铣削参数优化研究

为了提高数控铣削加工的生产效率,降低生产成本,同时改善生产工件的加工质量,根据最优化思想,建立以铣削加工参数为优化变量,以铣削力、机床主轴转速和加工面粗糙度等为约束条件,以最短加工时间和最低生产成本为目标的优化函数。在标准粒子群算法的基础之上,引入惩罚函数,将多约束优化问题转变为无约束优化问题,改善了求解过程的复杂性;同时,针对粒子群算法容易陷入局部最优的问题,将其与模拟退火算法结合,增强粒子的全局搜索能力,改善粒子的局部收敛性。通过仿真实例验证了改进粒子群算法的有效性和优越性,改善了工件的加工时间与生产成本。     

基于影像技术的弹簧零件外径尺寸的精密检测研究

弹簧的外径尺寸是其质检的重要指标,传统的弹簧零件检测效率不高、精度低,为此建立了一种基于影像检测技术的弹簧外径检测系统。介绍了影像检测原理及系统方案,包括影像采集系统的设计与选型、影像处理系统的设计方案等。对弹簧影像进行降噪滤波、边缘定位检测,提出了一种适用于弹簧外径的改进的圆形图元亚像素细分边缘检测算法。基于影像检测平台系统,对检测方法进行了实验验证,为弹簧外径在线实际检测应用打下了基础。     

基于模板的相似结构盘类零件数控快速编程

在实际的生产中,经常会生产结构相似的零件,在对这些零件进行数控编程时,传统的编程方法会增加大量的重复性操作。为了提高数控加工的编程效率,实现数控编程的规范性与合理性,提出一种基于模板实现相似结构零件加工程序转换的方法。因盘类零件在生产加工中的应用日益广泛,以其作为代表,根据其特征的不同建立盘类零件的特征模板知识库,并将一些典型盘类零件的加工过程保存为零件模板;当对盘类零件进行数控编程时,根据相似特征匹配规则从特征模板知识库中调用特征模板或典型零件模板;最后在CAM软件中更改加工面与必要的加工参数,实现加工程序的快速转换。通过实际应用,在UG NX软件中验证了该方法的有效性。