工艺FMEA知识库系统及其在工艺改进中的应用

设计并开发了基于WEB的工艺FMEA知识库系统,通过建立工艺失效知识与产品和工艺信息的关联,实现工艺FMEA系统与CAD/CAPP系统的信息和过程的集成,从而达到工艺改进的目的,最后给出了某飞机结构件利用此系统进行工艺改进的验证实例.     

基于屏幕空间变换的大型装配型架测量可视性分析

为提高型架安装精度,提出利用屏幕空间变换的一种简便易行的大型装配型架测量可视性分析方法.通过对大型型架测量可视性分析的关键问题进行研究,提出了障碍物判定与简化处理方法,并给出了基于可视性矩阵的最少仪器站位求解算法.以某盒式连接装配型架为例进行了验证.该方法通过将三维空间的干涉问题转化为二维空间的交集问题,可显著减少可视性分析的计算量、提高计算效率,为复杂现场环境下进行大尺寸测量可视性分析与仪器布局提供一种有效手段.     

基于QFD的数控加工工艺质量优化规划方法

提出了一种基于质量功能配置的确定工艺质量水平的建模方法,并建立了优化数学模型,其目标函数是总体工艺质量改进程度最大化,约束条件包括三个方面：①工艺质量水平变化区间。②工艺质量要素之间的相关性。③预算的工艺质量成本。应用实例表明,针对具体的工艺质量问题,运用该模型能够帮助工艺设计人员有效地规划出最优的工艺质量水平。     

三牙轮钻头 CAPP 系统

介绍了三牙轮钻头ＣＡＰＰ系统（ＪＺＣＡＰＰ）的体系结构、主要功能及工作原理。阐述了工艺图自动生成原理，基于特征的混合式工具清单设计方法和制造资源的开放式管理机制     

工业机器人定位误差在线自适应补偿

受工业机器人本体结构几何及非几何误差因素的影响,机器人执行末端的实际运动轨迹与其理论规划轨迹往往不一致,这严重限制了机器人在加工领域的拓展应用。另外,通过研究发现机器人除在工作空间上定位误差等级存在差异分布外,在服役时间上随着机器人工作性能的退化也会显著恶化其定位精度。为解决该问题,提出了一种基于定长记忆窗增量学习的机器人定位误差在线自适应补偿方法。在该方法中,首先定量分析机器人定位误差与位姿的相关关系,将工作空间划分为多个位姿区块并创建校准样本库,建立了位姿映射模型的自适应优化机制以克服空间中误差等级差异分布的问题;然后设计了定长记忆窗增量学习算法,克服神经网络模型的灾难性遗忘缺陷,并平衡了在线模式下建立机器人新、旧位姿数据映射关系的精度和效率,解决了机器人性能退化加剧定位误差影响位姿映射模型适用性的问题,从而确保算法的补偿精度稳定在目标精度水平线以上;最后,利用St?ubli机器人和UR机器人对所提方法进行了精度在线补偿实验验证。实验结果表明该方法可将St?ubli机器人的定位误差从0.85 mm降至0.13 mm,将UR机器人的定位误差从2.11 mm降至0.17 mm,明显提高...     

产品族工装配置技术研究与实现

为支持产品族中变型产品的可重构工装快速开发,借鉴产品配置原理,提出了一种同时利用工装实例、综合工装和配置规则的工装配置方法.提出了产品族工装配置的概念与定义,建立了工装实例、综合工装和配置规则三类工装配置知识模型,分析了支持工装配置的产品、工艺和丁装资源三类数据对象及关系,并以此为基础构建了详细的工装配置流程.开发了工装配置原型系统,并采用某火箭系列分离器关键零件对工装配置方法进行了验证.结果表明,所提方法町为产品族工装的设计与管理提供町行的快速解决方案.     

基于信息物理系统的可重构装配型架智能装调技术

针对可重构装配型架因安装过程繁琐、装调难度大而被限制应用的问题,在分析其装调流程及技术需求的基础上,提出人与智能眼镜相结合的增强工人模型,构建了基于信息物理系统的智能装调技术框架,并设计了面向可重构装配型架的信息物理装调系统。针对所提出的信息物理系统技术框架,制定了面向可重构装配型架的自定义应用层通信协议,实现了装配现场设备的互联互通。建立了基于工作流的可重构装配型架装调过程可视化指导流程和方法,实现了装调过程中决策信息的快速获取和无纸化展示。提出采用惯性测量单元辅助的精确装调引导方法,解决了定位器精调时反复操作的难题。以某无人机垂尾可重构装配型架为例,验证了应用该装调技术能够改变工人的传统作业模式,显著提高装调效率。     

事件驱动考虑加工任务和监测状态的大型构件装配界面切削参数在线优化

针对大型构件装配界面加工中刀具磨损和表面质量的监测状态与加工任务关联性弱、切削参数优化中未考虑刀具磨损的实际与理论值的差异性及对工人经验的强依赖性等问题,提出了一种事件驱动考虑加工任务和监测状态的切削参数在线优化方法。首先,建立了事件驱动的切削参数在线优化框架,利用事件处理技术监测装配界面加工过程,确保各阶段加工任务正确,进而通过事件驱动监测与优化方法。其次,在该框架下对异常监测事件(如刀具寿命报警、表面粗糙度报警等)处理,触发混合遗传粒子群优化算法实现切削参数在线优化。最后,通过某型飞机垂尾装配界面样件的加工试验数据和系统验证了所提方法的有效性。结果表明该方法能够有效保证大型构件装配界面的加工质量和效率,为加工过程的监测和切削参数在线自适应优化提供了理论基础和技术支持。     

基于多通道融合及贝叶斯理论的刀具剩余寿命预测方法

刀具监测及可用剩余寿命(RUL)预测对降本增效及保证加工质量意义重大.针对单一传感器预测精度波动大、数据利用率低、可靠性低等问题,提出一种多通道信号融合及贝叶斯更新的刀具剩余寿命预测方法.通过计算多通道信号所提取特征的时间序列与对应时间矢量的斯皮尔曼等级相关系数对特征时序做单调性排序,取单调性得分高的特征用主成分分析进行融合并构建健康因子作为观测数据,基于贝叶斯理论及马尔科夫链蒙特卡洛采样估计退化模型参数,并随着时间推进及监测数据序贯可获,实时在线更新退化模型参数以逐渐逼近刀具磨损退化趋势,同时对每时刻剩余寿命进行迭代估计.所提方法可避免基于深度学习方法需要依赖大量全寿命数据离线训练预测模型且模型对新预测任务适应性有限的局限性.用PHM2010公开数据挑战赛中三槽球头硬质合金铣刀切削不锈钢过程磨损全寿命数据集验证了方法有效性.     

面向复杂电子设备线缆数字化集成设计制造

文中针对传统三维建模软件用于线缆设计时效率低、设计一致性差的问题,开展了基于CATIA定制开发平台的线缆数字化集成设计平台研究。通过建立连接器、线材、辅料等的数据库和基于知识的线缆物料匹配性映射规则,开发了针对柔性线缆和半刚性线缆的线缆路径快速设计模块;通过快速编辑控制点实现线缆路径的高频次快速迭代优化;最后采用自动输出模块实现线缆图纸和制造数据的快速生成,并将成型数据自动导入线缆成型系统和基于混合现实的线缆引导装配系统,实现线缆从设计到制造的模型贯通。通过上述研究实现了线缆组件从路径规划到详细设计和制造一体化的集成应用,使线缆设计效率提升了3倍以上。